制造空中加油机有多难

  王明森 雷柱 李瑞

  年头,据以色列国防部透露,以色列将购置2架由波音公司制造的KC-46A“飞马座”新一代空中加油机,以提升空军远程袭击能力。

  作为在航行状态下为其他飞机弥补燃油的特种飞机,空中加油机在现代战争中施展着不能替换的作用,一直是各国空军竞相生长的主战装备之一。其在增添战机航程、续航时间和有用载重等方面的突出显示,赢得“空中气力倍增器”的美誉,并成为权衡一个国家远程空战能力的主要标志之一。

  浪漫的“长空之吻”,背后需要精湛的驾驭操控,更需要优良的制造工艺。此前,以色列已与美国签署购置8架KC-46A空中加油机的军购条约,但由于波音公司在制造历程中“小问题”接连不停,交付日期一再后延。这也足以见得,制造空中加油机并非易事。

  相比一样平常大型飞机,空中加油机既要有很大的载油量,又要有很高的经济性,空中加油手艺方面难度则更大,这些都给空中加油机的制造提出了挑战。

  “转身”升级:充满艰难的改装之路

  现在,全球局限内已有不少国家装备了空中加油机,但大多依赖购置他国产物,能够自主制造空中加油机的国家少之又少。

  作为现代空军武器装备中不能或缺的一员,空中加油机大多是由运输机、轰炸机甚至民航客机等改装而来。这对缺乏大型飞机研制手艺的国家而言,无疑抬高了制造空中加油机的门槛。

  拥有大型飞机并不代表能制造出空中加油机,若何实现这场高难度跨越,背后充满着种种手艺挑战。

  为知足加油机的特殊功效需求,一样平常需要对其原始平台重新举行结构调整。从内部结构看,主要是调整油箱和货舱的结构,以最大限度知足载油需求。从外部结构看,加油机还需要在机尾和机翼等位置安装响应的加油装置,实现与机身内油箱相连。

  最初,各国生长加油机都是以轰炸机为主要平台。二战末期,美国对B-29轰炸机举行升级改装。将其作为加油机并投入实战。英国则以“胜利者”轰炸机为平台举行加油机改装。苏联早期加油机也是由图-16和米亚-4轰炸机起步。

  由于这些飞机载荷有限,加上自身接纳大耗油量涡喷发念头,难以提供较大的空中给油能力。生长更适用的空中加油机,急需一种载重能力更强、内部空间更大的改装平台。

  成熟的大型客机以其巡航油耗较低、维护保障便利、多用途潜力精彩等优势,很快成为西方国家改装空中加油机的全新选择。法国依赖多型号空客飞机,一跃成为空中加油机研发强国。

  与轰炸机等大型军用飞机相比,民航客机改装加油机难度更大。民航客机在追求燃油经济性和远航性能的同时,不得不牺牲滑跑距离、天真性能、航行速率顺应局限、抗气流滋扰能力和主体机构抗损伤能力等要素。在改装加油机的历程中,人们必须对这些性能举行合理改善,才气最终改装乐成一款加油机。

  此外,繁琐的改装工艺也是一大手艺挑战。除了通例加装加油装备和油箱外,根据军标重新举行电路走线和改善通讯装备等,也是一件不容小觑的“贫苦”事。据报道,法国空客公司在A330客机改装多用途空中加油机的历程中,也许需要安装16000种新部件和约450种新电气线束,以及6000个支架和1700个毗邻器。

  事实上,加油机一旦经由改装“投身行伍”,还必须连系战场现实思量自身设置。俄罗斯的伊尔78M-90A除接纳更先进的机载装备和加油装置外,还专门加装了L370“维特伯斯克”机载自动防御系统,能有用应对来自红外和激光制导导弹的威胁。这些手艺,无一不在加大一台先进空中加油机的制造难度。

  “长空之吻”:隐蔽惊险的浪漫之举

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  空中加油这项手艺是何时泛起的?

  早在第一架飞机问世之初,人们就最先设想种种不落地的加油方式。

  1923年,美国首次实现真正意义上的空中加油。美陆军一架单发念头DH-4B型飞机,在航行中由另一架同型飞机以软管自流的方式举行了两次加油,从而揭开了空中加油史上新的篇章。固然,这个历程全程需要有人用双手捏住软管,操作难度等统一次“空中杂技”。

  20世纪30年月,空中加油手艺有了一定生长,美国、苏联等国家都研制出了响应的机载空中加油装备。第二次天下大战时代,空中加油手艺最先用于实战。盟军许多轰炸机通过在大西洋上空举行空中加油,实现了对德国本土的远程奔袭。

  现在,对照成熟并被普遍接纳的空中加油手艺主要有两种:软管-浮锚式加油方案和飞桁式加油方案(也称为硬式加油方案)。

  软管-浮锚式加油方案由英国空中加油公司于20世纪40年月开发,是应用最为普遍的空中加油手艺。接纳该方式举行空中加油,受油机只需在机首或机翼前缘加装一根受油管即可,加油机的加油装备则由绞盘、一条软管和一个漏斗式浮锚组成。浮锚上装有机械自锁装置,当受油管伸进浮锚后,浮锚会自动锁紧受油管口,使之与输油软管相衔接,从而完成加油事情。

  由于组织简朴,便于拆装,一架大型加油机可安装数套软式加油装备,从而实现同时为多架战机加油,柔性的软管衔接也提高了加油机与受油机相对运动时的平安性。但软式加油的瑕玷也很突出:受气体紊流影响较大,衔接较为难题,对航行员操作手艺要求更高;输油软管承压能力有限,输油速率较慢,因此给大型军机加油时需要较长作业时间。

  飞桁式加油方案相比软管-浮锚式加油方案要更庞大。一样平常需在加油机尾部安装一个由两截刚性伸缩管组成的加油桁杆,以及一个操作职员控制舱。空中加油时,加油机伸出加油桁杆,待受油机靠近时,由控制舱操作职员控制加油桁杆瞄准受油机加油孔,从而有用完成油管衔接。

  硬式加油可以接纳增压装备提高输油速率,输油效率更高,装备稳固性和可控性也更好,受油机无须再去追逐晃摇动摆的加油软管,更容易对接乐成。安装硬式加油装备的加油机一次只能给一架战机加油,而且需要有受过专业训练的加油操作员。

  现代空中加油手艺在加油速率、可靠性、加油量等方面有了较大提高,但加油的惊险水平与早期险些平起平坐。空中加油,一场看似华美的“长空之吻”,背后依然隐蔽着无数风险。

  2018年,美国水师一架F18在加油历程中与KC-130J加油机相撞,导致两机坠毁,机组成员伤亡惨重。2019年,美国一架F35C在加油历程中与输油管剐蹭,导致受油管的锥套被损坏,零部件还被吸入了进气口,造成F35C发念头严重受损。

  此外,空中加油机还涉及多项要害手艺。例如,为实现空中加油历程中“对接后自动输油”“脱开自动断油”,加油浮锚和受油管的机械结构在设计上必须十分可靠。硬管加油的输油速率普遍高达4000多升/分钟,但研举事度大,仍是许多国家需要突破的难点。

  灼烁远景:强能加身的“远航驿站”

  走过百年历程,空中加油机手艺已由单机加油生长到30-50架飞机间的编队加油,由昼间加油生长到夜间加油,由一样平常气象条件下的加油生长到庞大气象条件下的加油。随着种种新手艺的不停应用,新一代空中加油机也必将成为各型战机加倍可靠的“远航驿站”。

  空中加油能力全方位增强。空中加油能力作为一项焦点指标,一直以来是各国制作空中加油机的主要思量。一方面,各国普遍选择运载量大的飞机作为新空中加油平台,以增强供油能力;另一方面,各国都在不停研发加油速率更高的加油系统,以提高加油效率。以空客公司研发的A330MRTT为例,该机同时拥有2型3个空中加油接口,其中软管加油器可以实现1590升/分钟加油作业,硬管加油器输油速率可达4540升/分钟,可以更好知足多个机型多种受油需求。

  执行义务类型多领域拓展。空中加油机作为一个主要的支援保障平台,其经济集约性越来越受到重视。从KC-767和A330MRTT两款空中加油机来看,未来的空中加油机应具备执行多种义务的能力,兼顾对燃料、货物、兵员的运输需求。稀奇是当战略空运气力紧缺时,兼具空运能力的加油机可有用减轻空军战略运输机群的压力。此外,通过安装传感器、战术数据链、通讯网关等装备,空中加油机还可具备预警机、电子战飞机的部门功效,成为网络化战场环境中一个信息节点,为友机提供信息支援。

  信息化水平不停提高。机载装备高信息化已然是各国生长空中加油机的一定趋势。去年9月,外洋某公司宣布了新研发的LMXT加油机方案。方案显示,LMXT继续了空客A330MRTT的全自动吊杆系统空对空加油能力,应用了电传操作杆手艺,且装备了基于团结全域指挥控制的开放架构系统。信息化、智能化不停提升,有利于更好完成作战义务,实现资源整合行使,还能实现加油机与广域战场空间其他作战单元的互联互通。

  同时,空中加油机在防御性和隐身性方面的生长,也为其更好遂行加油义务提供了保障。

  空中加油机一直以来都是敌方攻击的目的,因此,各国都在起劲接纳种种防护措施,以增强空中加油机自我珍爱能力。KC-46A加油机在制造时,便加装有雷达忠言吸收机和电磁脉冲防护、红外匹敌装备,战场生计能力可见一斑。此外,通过对空中加油机机翼等外观的设计,并连系低可考察特征和伪装符号,也意在追求“隐身”效果而降低被攻击的概率。

【编辑:刘欢】

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