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1917年,沙俄海军飞行员亚历山大·塞维尔斯基提出了空中加油概念,十月革命后,亚历山大塞维尔斯基移居美国并申请了空中加油的第一个专利。然而,这货在申请这个专利后移居美国后却什么都没做。谁能知道人类历史上第一次空中加油居然被一个玩杂技的人给完成了…….1921年11月12日,空中杂技演员维斯里·梅把一桶航空汽油绑在腰上从一架飞行中的林肯“标准”飞机,爬上另一架飞行中的JN-4飞机,然后拧开加油盖就拿着油桶往里面灌......

中美空中加油差距大:数量差57倍 中国可能没摸透硬管加油技术

图示:早期的空中加油

到了1923年4月20日,真正的空中加油试验终于在美国陆军航空队于加利福尼亚的圣地亚哥洛克威尔机场进行,两架DH-4B双翼机其中一架作为加油机,另一架作为受油机。加油机在空中放出一根加油软管,受油机上一个人爬出座舱,徒手在空中抓住受到气流到处飞舞的油管,最后再进行加油。试验进行到1923年8月,美国陆军的DH-4B创造了37小时的留空记录。但此时的空中加油几乎仍无技术性可言。另外,空中加油和留空时间记录成了航空冒险家们的嗜好。到了1930年7月,最高纪录达到了647.5小时,也就是整整27天飞行员吃喝拉撒都在飞机上......(也许你可以容忍在狭小的机舱内休息、吃饭,但上厕所,这就尴尬了......)

在此期间,英国皇家空军的理查德·阿彻利少校开始研究一种更高效,更安全的方法进行空中加油。他提出让受油机在空中平稳的前飞,尾后拖一根导索,导索末端有一个配重,使得导索在空中能够稳定在一个位置;加油机也拖一根导索,并且也加上配重,成一定角度从受油机的一侧飞往另一侧,使两根导索在空中交会挂住,然后受油机把导索拉进来,把加油机的加油软管拖进受油机,开始输油。此后,随着技术成熟,油管的末端又加上了圆锥形套笼,既增加了加油管在空中的稳定性,又便于受油机的加油探头稳定准确的插入油管。

但十分可惜,空中加油技术最开始并没有在军事领域发挥作用,而是在民航发扬光大。1934年,英国人阿伦·科巴姆创立了空中加油公司(FlightRefuelingLimited,简称FRL)意欲通过空中加油,使民航客机达到超远程飞行,要知道FRL至今仍是空中加油领域无可争辩的权威。自第一次空中加油出现后,各国军方都将这项技术“束之高阁”,直到二战后喷气式战机的迅速发展,空中加油技术才“重获新生。

1949年,真正的浮锚式空中加油技术(也就是我们常说的软管加油技术)问世。采用这种方式进行空中加油,受油机的设备非常简单,只需要在机首或机翼前缘装一根固定或者可伸缩的受油管即可。而加油机的一套加油设备则由绞盘、一条22至30米长的软管和一个漏斗式的浮锚所组成。浮锚成漏斗状,且重量轻,上面装有机械自锁结构。当受油管伸进浮锚后,浮锚上的机构自动锁紧受油管扣使之与输油软管相衔接,软管则由绞盘控制放出和回收。

中美空中加油差距大:数量差57倍 中国可能没摸透硬管加油技术

图示:现实中是不可能这样进行空中加油的,图为网友用模拟器恶搞

软管(浮锚式)加油系统经过逐步改进,性能不断提高,其优点是一架大型加油机上可以布置数套加油设备,并且可以同时给几架战机加油。由于加油机与受油机之间进行相对运动,采用具有柔性的软管衔接安全性好。但其也有缺点,当大气气流相当敏感时,衔接困难,对飞行员的操作技术要求高,从而增加对接难度;其次,软管式加油输油速度慢,即使气流相对平稳时最高也仅约为每分钟1500升左右(软管受到气流会变形,从而影响加油效率),因此给大型军机加油需要耗费较长的作业时间。目前美国海军与世界上的绝大多数空军都采用软管(浮锚式)加油技术来为自己的军机进行空中加油。操作机种有洛马公司的S-3B、洛马公司的KC-130、波音公司的707-200等。

由于软管(浮锚式)加油技术加油速度慢,拥有较多大型、重型军机的美军急需解决的办法。就在软管(浮锚式)加油技术定型后不久,1949年12月美国波音研制成功了伸缩桁杆式加油设备,也就是我们常说的硬式加油设备(飞桁式)。在加油机的尾部装有一具由两截可伸缩的刚性伸缩管所组成的加油桁杆与操作人员控制舱,其结构与机尾结构合而为一,老版的技术是让在控制舱的操作人员是趴着进行作业的,如今已经被电子遥控操作取代。加油桁杆平时为收起状态,进行空中加油作业时再将其放下兵伸出。在加油桁杆的中间装有一个V形操作面,后缘间的夹角约130度左右,V形操作面的作用类似于航空器的升降舵,操纵它可使加油桁杆在一定范围内移动。比如,美国KC-135加油机上的飞桁式(硬管)加油设备,其内管的伸缩距离为6米,上下活动范围各为54度角,横向活动范围为34度角,并且由专职的加油操作人员进行操作。

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图示:硬管加油技术

采用硬管(伸缩桁杆式)加油设备,输油速度可达每分钟4000至6000升,是软管技术输油速度的至少70%到4倍。另外,因为输油管是刚性杆,所以对空气乱流不大敏感,并且有衔接操作方便的优点,还减少了受油机飞行员的操作压力。但其也有缺点,比如一次只能给一架战机进行加油,通用性差,另外硬管加油设备重量大,需要使用专门改装的飞机。硬管加油机的硬性连接对连接点的缓冲要求很高,必须采取特殊措施,保证连接点不会因为气流或者其他意外断开。对接要求也非常,比如那根如黄蜂尾刺一般的加油管需要操作员进行操作,对准。把一根长长的杆子插进一个几米外的小孔,这个难度不是一点点,但在计算机技术突飞猛进的今天,这个问题已经得到了和好的解决。目前,美国空军大部分战机都是用这种方式进行空中加油,操作机种有波音公司的KC-135E/R与KC-10。另外还有意大利、日本等也有KC-767加油机,进行硬管空中加油。

中美空中加油差距大:数量差57倍 中国可能没摸透硬管加油技术

图示:意大利装备的KC-767,同时具备硬管与软管两种加油系统

还有一些特殊的加油机,就拿美国空军的KC-135为例,其加油桁杆尾端发展除了一套漏斗式浮锚加油软管改装套件,使其可以因任务性质而改装,从而可进行硬管和软管两种方式加油;另外,美国的KC-10也可以因任务性质,而在机尾加油桁杆结构处布置了两套管线。最具特色的当属意大利的KC-767,因意大利属于北约成员国,不但需要为自己本国的台风战机进行软管加油,还要为美国空军的战机进行硬管加油,由此意大利的KC-767居然可以同时进行硬管和软管加油,具备了世界最强加油机。但是,意大利的加油机毕竟是从美国订购的,美国不使用这种能够执行硬管和软管加油任务的加油机是因为这两种加油他自己都足够用。而且,就加油机来说全球的加油机也就上千架,拥有加油机的国家也连20个都不到。其中就数量而言,美国的加油机总数占据了全球加油机数量的四分之三。几乎是中国加油机数量的57倍!这不仅仅是美国全球战略的产物,更是国家综合实力的差距。

苏俄的空中加油系统与美国海军和英国使用的软管加油系统并无大异,但苏俄好像没有在硬管加油技术上做过任何努力,具体原因至今都不清楚。但苏俄的主力空中加油机伊尔78却非常有特色,伊尔78由伊尔76改装而来,除了固定安装用于空中加油的外挂加油短舱外,还在机舱内安装了油箱,供空中加油之用。机尾的尾门和机舱内货物装载系统得到保留,如果需要可以很轻松的将机舱内的额外油箱快速拆除,把伊尔78变回伊尔76进行货运运输。但是在实际应用中,几乎没有将伊尔-78变回货运飞机的情况,因为加油机远比运输机短缺,保留货运能力而损失的载油量是得不偿失的。伊尔78在后来继续进行改进,发展为伊尔-78M,机尾的尾门、装卸跳板和机内所有的装载系统都被拆除,以增加载油量。

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图示:中国歼-20战机伸出受油管

中国在加油机相关技术起步较晚,到了轰6入役后才开始研制,1990年才完成首架轰油6加油机。由于轰油6载油量过少、加油吊舱与加油管与自己装备的苏-30不兼容等原因,于是从乌克兰订购了3架伊尔78空中加油机。伊尔-78标志着人民解放军空军的空中加油能力大大提高。乌克兰的伊尔-78M能够向受油机输送105720公斤燃料,远超中国空军现役的轰油-6空中加油机。但伊尔78的数量太少,中国的空中加油力量还需要加快脚步才能追上世界的步伐。就拿歼20战机来说,目前报出的信息,其仍然使用软管加油技术,说明中国很有可能仍无法摸透硬管加油技术。

现代战争中,空中加油机发挥了重要作用,他可以增加受油机的航程、留空时间,从而增加己方空中力量的作战能力。要知道,空中加油对于任何一款战机来说都是最困难的任务之一。那么如今战机需要进行空中加油都需要那些步骤呢?

首先,受油机需要从AWACS系统(空中预警与控制系统)获得加油机的位置。随后受油机打开雷达,激活搜索模式找到加油机并锁定他,来获得加油机的距离、高度和速度。以上这两个步骤是使用软管加油,还是硬管加油都必须进行的步骤。而在第3步,这两种加油方法会有差别。

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图示:SU-33战机的HUD,可见其准备进行空中加油

比如,我们就拿使用软管加油技术的苏33来说,获得了加油机的距离、高度、速度后要飞行到加油机的5公里内,高度与加油机保持相同,然后受油机伸出受油管。当SU-33距离加油机1.2公里时,他的HUD上会出现加油机的速度和高度指示,这时飞行员就可以得到提示,选择加油机提示的加油位置,伊尔-78就会伸出带有锥套的软性输油管,当飞行员选择了加油机上加油的位置,就要保持HUD上的操作环居中并飞向软性输油管的锥套,并启动自动飞行模式中的高度保持。最后,当SU-33保持好高度,距离加油机50米时,需要比加油机快2-5km/h,这时飞行员只要启动自动油门功能,保证SU-33与加油机以相同速度飞行并准确衔接上输油管,空中加油就可以等待加油完毕了。当加油完成,SU-33的飞行员仅需将油门推到慢车位,断开自动飞行和自动油门,平稳的脱离软性输油管锥套,并转离加油机,这次空中加油就完成了。

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图示:F-15C准备进行空中加油,可看到KC-10加油机伸出了硬性加油管

我们再用使用硬管加油的F-15来说,当飞行员通过AWACS系统找到并锁定加油机后,获得了加油机的距离、高度、速度后要操纵飞机到加油机后方3.2公里内。然后打开受油口,当距离加油机1.6公里内时F-15会切换到加油模式,同时F-15的HUD上会出现指示,引导飞行员调整位置,加油机也会深处硬性加油桁杆。此时,F-15飞行员要稍微下降到加油机下方30英尺,启动自动飞行中的高度保持,当距离加油机60米时要确保速度比加油机快上2-5节,然后启动自动油门功能,这时F-15的飞行员只需要等待加油机上的加油操作员吧硬性输油管插入F-15的受油口了。一旦硬性输油管与F-15的受油口衔接完毕,F-15就会自动激活自动飞行功能,飞行员只需要等待加油完毕即可。当加油结束时,同样飞行员要将油门推到慢车位,再关闭自动飞行和自动油门,脱离硬性输油杆,关闭受油口,最后转离加油机,一次空中加油就算完成了。

(本文为*****军事原创,作战京腔热血小鲨鱼。转载请注明来源和作者)

本文为头条号作者原创,未经授权,不得转载。

运营人员: 黄醒梦 MZ016

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