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刀尖上的舞蹈

2017-03-21立文

中国经贸导刊 2017年3期
关键词:空中加油航空兵软管

立文

2016年12月24日“辽宁”号航空母舰编队远赴西太平洋海域进行首次远海训练,海军司令员吴胜利海军上将亲自坐镇辽宁舰指挥。而在网络媒体前期披露的辽宁舰训练照片上可以看到,加装有伸缩式受油装置的歼-15舰载战斗机已经形成了空中加油能力,开展过歼-15战斗机之间进行“伙伴加油”的飞行训练。这涉及到航空领域的一项关键技术,即空中加油技术。中国空军和海军航空兵装备的加油机已经成为航空兵部队拓展延伸远程空中作战能力的重要保证。

空中加油实现远程空中作战

所谓空中加油就是给飞行中的飞机和直升机补加燃料。在现代战争中空中加油是增大航空飞行器航程和作战半径、延长续航时间及增加载弹量的重要手段,是远程空中作战能力的重要基础。

作战半径是衡量战机乃至空军作战能力的重要指标之一。为提高作战半径,通常尽可能地增大飞机的载油量,但由于飞机的“最大载荷系数”和“最大起飞重量”是一定的,所以载油量和载弹量始终是一对矛盾。而空中加油则让这个矛盾迎刃而解。经过一次空中加油轰炸机作战半径可增加25%—30%,战斗机作战半径可增加30%—40%,运输机航程可增加近一倍。如果多次空中加油作战飞机就能“全球到达,全球作战”。同时飞机也可以最大限度地载弹从而提高作战效能。1995年6月2日美国空军3架B-1B战略轰炸机在加油机的空中加油保障下连续飞行30余小时,总航程约4万公里。这是美国空军进行的“环球力量”外场不着陆演习飞行,创造了航空史上迄今为止不着陆飞行的最远纪录,展示了美军全球打击能力。

其实空中加油与飞机的发展基本同步,最初源于一种挑战意味很浓的空中游戏,即为了延长飞机的连续飞行时间,人们就想方设法为飞机在空中加油。早期飞机的动力装置为活塞式发动机,采用双机翼结构布局,飞行速度慢。最早的空中加油非常有趣。1921年美国人威利·梅伊进行了首次冒险尝试,他背负5加仑油罐,从一架飞机的机翼爬到另一架飞机的机翼上,再爬到发动机边上,把油罐中的汽油倒入油箱中,完成了第一次人工加油。1923年8月27日美国进行了首次空中加油试验,整个加油过程全由人力操纵完成,加油机在受油机上方飞行,垂放下10多米长的软管,受油机的后座飞行员抓住这根飘忽不定的输油管插入油箱中,靠高度差进行重力加油,两架飞机相互之间进行678加仑汽油和润滑油的加油试验。1933年苏联第一次进行ТВ-3轰炸机为Р-5侦察机加油。1934年英国成功进行了轰炸机空中加油。

20世纪40年代中期英国研制成功插头锥套式加油设备,1949年美国研制成功伸缩管式加油设备,才使空中加油走向了实际应用。1949年10月安装这种设备的KB-29P加油机完成首次空中加油。从此航空装备大家族又增添了加油机这个重要成员,并在局部战争中走上战场,展示了其重要价值。

据统计,目前世界上20多个国家的空军装备10多个型号加油机,总数量超过1000余架,受油机超过11000架。但能够自行研制生产加油机的国家只有美国、俄罗斯、英国、法国(空中客车公司)和中国,加油机平台则大多利用军用运输机、民用客机或轰炸机进行改装。在役的加油机型号主要有美国KC-10A“补充者”、KC-135“同温层油船”和MC-130P“战斗影子”,俄罗斯伊尔-78,中国轰油-6等。KC-10A是世界上最大的加油机,总载油量达161.5吨,加油作业半径3540公里,可供油90余吨,装有一套主管8米、套管6米合计14米的伸缩管式加油设备和两套Mk32A型插头锥套式软管加油设备吊舱,同时能为3架战斗机加油。KC-135加油机的生产数量高达724架,位居世界第一,参与过美军越南战争、海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争、伊拉克战争、利比亚战争等历次局部战争。美国空军正在换装新一代KC-46A加油机,俄罗斯在试验伊尔-96加油机,澳大利亚和沙特阿拉伯等采购欧洲空客公司改装的A330型加油机。

自主研制轰油-6加油机

中国空军和海军航空兵列装的第一款国产加油机为轰油-6型。在1999年国庆50周年阅兵式上轰油-6加油机和歼-8D受油机组成的空中梯队首次参阅,这是其第一次公开亮相。在2009年国庆60周年阅兵和2015年9月3日抗战胜利70周年阅兵式上轰油-6加油机和歼-10受油机组成的空中梯队再次亮相,充分展示了空军航空兵远程机动和持续空中作战能力的升级换代。

轰油-6是中国自行研制的第一款加油机,机体平台由轰-6中型轰炸机改装而成,最大载油量约37吨,采用软管加油方式,在左右机翼下方各有一个加油吊舱,加油软管长度约20米。在空中加油作业时,加油机首先释放伸展加油软管,受油机在加油机后部斜下方接近加油软管,并将受油接口与软管末端的锥套进行准确对接,然后由加油机启动加油装置输油。但说来容易做起来难,由于歼-8D和歼-10飞行速度快、机体小,轰油-6飞行速度慢、机体大、加油管软且短,其实际操作难度很大,受油机飞行员面临的危险性、挑战性、难度系数都比较大,需要胆大心细和精确操控,重点是克服机翼振动、阵风和空气涡流对输油软管稳定性的影响,由此也被形象地称为“刀尖上的舞蹈”。

歼-8D歼击机是中国空军和海军航空兵早期装备的具备空中加油能力的改装机型。当时海军航空兵在海南岛南端陵水机场部署歼-8D受油机,空军则在广东佛山机场部署歼-8D,这一部署主要针对南沙群岛。因为空军和海军航空兵装备的歼-8航程达到3300公里,但无论是从广东南部还是海南岛的陆地机场起飞,其作战半径都无法覆盖整个南沙海域上空。空军在湛江机场部署的苏-27战斗机,其作战半径覆盖南沙海域,但受机载油量限制,到达南沙海域后,实际留空作战时间只有20分钟左右。这正是当时中国在南沙岛礁维护国家领土主权和海洋权益的斗争中,航空兵部队无法显示力量的重要原因。轰油-6加油机和歼-8D受油机的组合,既是空中加油技术的重大突破,又在一定程度上緩解了南沙岛礁斗争空中作战力量严重不足的窘局。

引进伊尔-78加油机

中国空军和海军航空兵早就引进和列装了俄罗斯苏-30重型战斗机。苏-30是苏-27双座教练型的技术升级版,由两名飞行员操作,具备空中加油能力,俄军曾进行过累计超过10个小时的长途飞行试验。但与苏-30配套的加油机为伊尔-78,其由伊尔-76大型运输机改装而成,中国空军曾拟从俄罗斯引进20余架伊尔-76运输机和伊尔-78加油机,双方签订合同并支付定金,但由于这两型飞机的组装生产线设在乌兹别克斯坦塔什干航空制造厂,俄罗斯负责提供大多数零部件,而其国内却没有组装生产能力,因此无法兑现合同。这样一来中国空军和海军航空兵的苏-30就只能“等米下锅”,始终无法开展空中加油训练,远程空中作战能力根本无从谈起。

俄罗斯一再爽约迫使中国另找出路,乌克兰随即成为中国进口加油机的替代选择。1991年苏联解体之后,乌克兰放弃和退役战略轰炸机后,其空军装备的伊尔-78加油机陆续停飞,中国成为最佳买主。

乌克兰于2014年9月、2015年6月26日和2016年4月16日分批交付中国空军3架伊尔-78加油机。这3架伊尔-78虽系翻新之作,但解了中国的燃眉之急。伊尔-78加油机平台为伊尔-76МД运输机,其最大航程达到7200公里(满载20吨货物)或4200公里(满载货物47吨),改装成加油机后,总载油量92.8吨,堪称加油机中的“大块头”。伊尔-78配备3套软管空中加油系统,加油软管长度为26米,可以同时为三架战斗机加油;除去其自身消耗的燃油外,在加油作业半径(与加油机起降基地的距离)1000公里时,伊尔-78可以为受油机提供60吨燃油。更关键的是中国空军和海军航空兵的苏-30只能由伊尔-78提供空中加油保障,别无二选。所以伊尔-78加油机加入中国空军堪称空中作战装备体系趋于完善的一大标志,也是空中作战力量延伸作战范围和作战能力的重要保证与前提条件,伊尔-78加油机的到来,揭开了中国空军和海军航空兵重型战斗机部队空中加油的新时代。

新一代加油机呼之欲出

加油机是空中作战装备体系当中的重要成员,在中国空军加快推进“攻防兼备、空天一体”战略转型建设过程中,在海军加快以航空母舰为中心的远海立体作战能力建设中,加快发展以第四代战斗机和新型战略轰炸机等新一代作战飞机,同时配套推进大型加油机平台的建设,就成为延伸空中和海上作战距离的重要选择。

令人欣喜的是2016年7月6日首批两架运-20大型运输机在成都附近某空军机场正式交付空军运输机部队。这是中国攻克自行研制、设计、建造大型运输机技术门槛的重要标志,不仅对于提升空中远程战略投送能力至关重要,而且也为研制装备新一代大型加油机奠定了重要基础。与伊尔-76相比,运-20的运载能力更大,满载货物接近60吨,机体平台的综合设计水平也远远高于40多年前问世的伊尔-76,如果把运-20改装为大型空中加油机,其战术技术性能必将远远超过伊尔-78加油机,可以为航空兵部队插上腾飞的翅膀。

2016年12月6日,中航工业官方媒体在《一飞院与长风建立业务合作关系》的报道中称,目前双方正在进行“硬式加油任务拍摄显示与综合管理技术”的成果联合申报工作。据分析各国新一代加油机均安装视频监控系统,有的还采用立体成像技术获取3D图像用于对所有加油过程同时实行监控,为加油操作人员提供参考。这则报道表明中国已经在硬管空中加油系统方面有所突破。再结合早前的公开报道及进度来看硬管加油技术可能已经达到了实用化水平,中国也成为了世界上少数几个完全掌握硬管加油技术的国家。

从空中加油方式比较来看,与软管空中加油系统相比,采用伸缩管式的硬管空中加油系统(也称硬式加油)的优点十分明显,其加油速度快,主要由设在加油机尾部的加油操作员进行专业操作,受大气干扰小,受油机飞行员操纵负荷小,能更安全、更快速地满足战斗机空中加油的需要。所以硬管空中加油是空中加油技术的发展方向,其技术难度更高,最早仅为美国、以色列等国空军所采用。当然硬管加油也有明显缺陷,除结构复杂、成本高、重量大、需要额外的加油装置操作人员之外,其最致命的缺点就是每架加油机只能安装一套硬式加油管,无法同时为多架飞机进行空中加油。

相比之下软管加油系统也有其自身独特的优点。一架大型加油机可以同时安装多套软管加油设备,同时为多架战斗机加油。再如海军舰载战斗机部队,软管加油对载机平台和加油操作要求较低,可以用作伙伴加油机,从而保障航母舰载机的空中加油任务。而且软管加油也是直升机唯一可以使用的空中加油方式。因此软式和硬式加油系统各有千秋,中国空军和海军航空兵的空中加油系统还是采取两者结合方式以起到取长补短的效果。在突破硬管加油技术后,中国新一代大型加油机可同时安装硬式和软式两种加油系统,提高加油機一次出航的使用效率,以满足空中联合作战行动的需要。

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