
KC-130加油机
空中加油机是一种专门给正在飞行中的飞机和直升机补加燃料的飞机。
飞机刚刚诞生的时候,因为没有加油机,发生了许多既有趣、又令人遗憾的事情。比如,两架飞机进行空战,一架飞机追逐攻击另一架飞机,就在胜利在望之时,忽然飞机油料指示器发出油将用尽的警告。此时,飞行员纵有天大的本领也无济干事,只能望“机”兴叹,赶快返航。又比如,一架飞机要作长途飞行,油如果不够,只能中途停下来,加完油再继续飞行。但是,如果是一架挂满炸弹的轰炸机飞上天空,要让它停下来加油,那事情可就麻烦了,除非它把炸弹全部扔掉,否则机场是不会允许它降落的。因为,万一降落时机上炸弹因颠簸而引起爆炸,那后果可就不堪设想了。
由于飞机落到地面加油非常麻烦,因此人们一直梦想什么时候能把加油站搬到空中去。1923年8月27日,人们的这一愿望终于实现了。那一天,在美国加利福尼亚州的圣地亚哥湾上空,人们看见有两架飞机,在一上一下、一前一后地编队飞行。忽然,从上面一架飞机上垂下一根10多米长的软管。下面那架飞机上有一人站在座舱里,伸手捉住这根飘摇
不定的软管,把它插迸自己飞机的油箱。少顷,一股航空燃油从上面那架飞机注入了下面这架飞机的油箱。可不要小看这件事情,这可是航空史上的一个伟大创举。它标志着人们梦想已久的“长翅膀的加油站”从此诞生了!上面那架代号为DH-4B的飞机,因此被作为世界上第一架加油机而载入航空史册。
早期的空中加油都是由手工操作的,犹如进行惊险的空中特技表演,因此不可能得到普及。1933年,苏联一架TB-1式轰炸机采用A.H.扎帕诺万内研制的加油设备,成功地给一架P-5侦察机进行了空中加油。1934年,美国也研制出了空中加油设备。在第二次世界大战期间,空中加油技术开始用于实战。战争中,美、英两国的许多轰炸机在大西洋上空进行空中加油,然后再对德国本上进行远程奔袭。
40年代中期,英国首先研制出“绞盘软管”式空中加油设备,安装在早期的空中加油机上。L948年底,美国空军从英国购买了全套空中加油设备,安装在自己的加油机上,组建了一个KB-29和KB-50加油机中队。1949年3月2日,美国B-50轰炸机经KB-29M加油机的4次空中加油,实现了环球一周的不着陆飞行,航程达37532公里。此举标志着空中加油技术达到了一个新的水平。
50年代初,美国研制出更先进的硬管式(即伸缩套管式)空中加油设备。不久,苏联也研制出类似的加油设备。1957年1月,美国空军的5架B-52械略轰炸机从加利福尼亚州卡斯尔空军基地起飞,在加油机的支援下,作环球飞行。整个航程历时45小时15分钟。为保障这次实施全球空中打击的演练,美国空军共出动了98架KC-97加油机。此举在世界上曾引起极大的轰动。
随着空中加油技术的不断完善,加油机的作用越来越引起了人们的极大兴趣。许多航空专家把它称作是航空史上的里程碑。因此,在以后的几十年中,这种长翅膀的加油站在飞机家族中迅速庞大起来,并在许多次战争中立下了赫赫战功。
空中加油机之所以受到人们的青睬,主要是得益于它的四种本领:
第一个本领,可以增大作战飞机的航程和作战半径。作战飞机的航程和半径主要是由载油量决定的。采用空中加油的手段就可以弥补飞机载油量的不足,使其能够执行远远超过飞机作战半径的远程轰炸任务。
第二个本领,可以增加飞机的载弹量。对于起飞重量有限的轰炸机和攻击机来说,弹和油是一对突出的矛盾:要想多带弹,只能少装油;要想多载油而飞得远一些,就得少载弹。空中加油机出现后,使这一问题迎刃而解。有加油机作保障,轰炸机和攻击机起飞时可以尽量多载弹,飞出一定距离后,再进行空中加油,这样既能多载弹,又能飞得远了。
第三个本领,能够救援空中缺油的飞机。对于因故障、中弹而失去燃油的飞机或因其他原因而无油返航的飞机,实施空中加油可以使其顺利返回基地。
第四个本领,能够增强空袭的突然性。采用空中加油,可以使飞机部分地摆脱对机场的依赖,空袭前不需要预先向前进机场转场,直接从远离突击目标的机场起飞,发动突然袭击。
目前的加油机主要采用两种加油方式,也就是软管加油和硬管加油。
软管加油系统主要由输油软管卷盘装置、压力供油机构和电控指示装置组成。胶皮软管一般长16~30米,外端有加油锥管及伞状锥套。受油机机头或翼尖上伸出一个固定收放式受油管。加油时,加油机抛出软管,受油机从后下方接近加油机,然后慢慢加速,靠冲力将受油插头插入锥管,顶开加油管未端的单向活门,开始接受加油。加油过程由电子装置控制。这种加油装置结构简单,便于拆装。每套装置每分钟可输油1.6千升,一架加油机可以安装数套,同时为数架飞机加油,吊舱式软管加油系统还可以由战斗机或攻击机携带,进行“伙伴加油”。
硬管加油系统安装在加油机机身内。加油机尾部装有一根可伸缩的半刚性加油管,由主管和套管两部分组成,全长约14米,伸缩范围约6米。当受油机飞至加油机后下方适当位置,加油机伸出输油管,插入受油机机头上方的受油口,自动锁定后即开始加油,这种装置每分钟最多可输油6.5千升。装备硬管加油系统的加油机在尾部设有一个加油操纵舱,由1名加油操纵员控制加油过程。
空中加油不同于地面加油,稍有不慎,即可能酿成大祸,必须严格遵循加油程序。加油程序一般分为四个阶段:第一阶段是会合阶段。由于加油机和受油机的速度不同,必须约定会合空域、航线、时间,会合时,受油机要比加油机的飞行高度低60米,以防相撞。第二个阶段是对接。两机对接时,除加油和通话开关外,飞行员不得按动其他电钮,以防误触武
器开关或其他开关,引起危险。第三阶段是加油。受油机与加油机在这个时候的高度、速度及相互位置都必须严格一致,当受油机加进一部分油时,飞机的重量就会增加,而加油机的重量减轻:两机必须随时调整自己的速度、高度。第四阶段是解散。这个时候,必须是受油机减速,然后再作脱离动作。
目前,世界上有不少国家都装备了空中加油机,总数量超过千架。其中最为先进的当属美国的KC-135、KC-10和俄罗斯的伊尔-78。

KC-135R空中加油机
KC-135由美国著名的波音飞机公司制造,是从驰名世界的波音707客机的基础上发展而成的。自195 4年美国空军购买了首架KC-135起,截止到目前一共购买了700多架。KC-135共有1O个机身油箱(位于前后机身和机尾上),1个中央翼油箱,每个机翼上还各有1个主油箱和一个备用油箱。最大载油量118.11千升,可供加油量60.2千升。KC-135可以给各种性能不同的飞机加油,在加油时排除了让受油机降低高度及速度的麻烦,既提高了加油安全性,也提高了受油机执行任务的效率。它采用伸缩套管式空中加油系统,加油作业的调节距离为5.8米,可以在上下53度和横向30度的空间范围内活动。更让人惊奇的是,它可以同时给几架战斗机进行加油。当它仅用一个油箱加油时,每分钟可加油1.5 1 4千升。前后油箱同时使用时,每分钟可以加油3.028千升。KC-135的机组共4人:正、副驾驶,领航员及加油操纵员。加油操纵员的任务是完成加油机与受油机之间的联络、对接及控制加油量的工作。
KC-135初显身手是在60年代的越南战争期间。196 4年6月9日,4架KC-135加油机首次参加实战,为美国空军的8架F-100战斗机加了油。从那以后,KC-135就一直活跃在越南战场上。
但最值得一提的是在这次战争中,KC-135还创造了一个史无前例的空中奇迹。那是在1967年5月31日,美国空军的一架KC-135正在越南北部湾上空给两架F-100战斗机进行空中加油。突然,从远处天际又钻出两架A-3型加油机,请求KC-135为它们加油。原来,两架A-3是由旧式轰炸机改装的螺旋桨加油机,它自身用燃油同加给其它飞机的燃油不一样,因此虽然“肚子”里装满了油,但自己却不能用。
当这两架A-3刚接通KC-135加油机上的输油管,开始受油时,突然,又有两架F-8战斗机飞来要求A-3为它们加油,因为F-8只能使用A-3“肚子”里的油。而当时的情况已十分危急,其中1架F-8战斗机的油料只够用几分钟了。此刻挽救面临绝境的F-8只有一个办法,那就是A-3在接受KC-135加油的同时,为F-8进行加油。于是航空史上的奇迹出现了。只见KC-135加油机的油管接着两架A-3加油机,A-3加油机的油管又连接着两架F-8战斗机,在空中排出了一个壮观的队列。KC-135的这一“壮举”不仅挽救了这些油料将尽的战鹰,而且也使自己从此声名大振。
在海湾战争中,空中加油机又为多国部队赢得战争的胜利立下了汗马功劳。据统计,战争期间,美国空军的KC-135和KC-10加油机一共为多国部队的飞机加油5.1万多次,共输送了7.1亿升燃油,并且全部成功。海湾战争结束后,各种新闻媒介对F-117、F-14、F-15、F-16等战斗机和精确制导武器进行了连篇累犊的报道,视其为战争中的英雄。然而,在制定作战计划的美军专职人员心目中,却一直把空中加油机群作为这场战争的领衔主角。
在美国空军中,除了KC-135外,还有一种性能比较超群的主力加油机。它就是由美国著名的麦道公司生产的DC-10型喷气式客机改装成的KC-10。它的最大载油量达161吨,几乎是KC-135的2倍。此外,KC-10还有一个特长,那就是他既能为其他飞机加油,又能在空中接受加油。KC-10问世后,一直活跃在美国空军的各次行动中,但发挥最为出色的还要算是在1986年空袭利比亚那次作战中。当时,美国为了除掉利比亚首脑卡扎菲,派出了100多架飞机对利比亚发动空袭。其中,参加这次空袭的FB-111轰炸机要从英国起飞。由于法国和西班牙拒绝FB-111穿越其领空,因此,FB-111只得绕道直布罗陀海峡飞抵利比亚,飞行距离达5000多公里,而FB-111的活动半径却只有1100公里。为此,美国空军从本土紧急调动10架KC-10飞抵英国。空袭那天,30架KC-10和KC-135与18架FB-111一起编队飞行,在途中为FB-111进行了4次加油,使得FB-111顺利飞抵目标并准时发起空袭。在返航途中,它们又为FB-11l进行了两次加油,使它们顺利飞回英国的基地。经此一战,KC-10立时名声大振。
俄罗斯空军的伊尔-78也算得上是空中加油机中的佼佼者。它的最大航程可达5000公里,最大载油量112吨,可同时为3架飞机加油。
无数次实战证明,空中加油机已成为现代空中战场上不可缺少的机种。但空中加油机也有缺陷,最大的问题是没有自卫能力,既无火力系统,又无预警装置。于是,它那硕大的身躯便成为了敌机攻击的绝好目标。为了保证空中加油的安全,目前主要是依靠飞行情报的准确性,选择安全的加油区,依靠战斗机护航,依靠空中预警机提供敌方威胁的情报等等。
如何提高加油机的自卫能力,已成为大国空军的一个重要研究课题。比如,美国就提出了一个设想:在加油机上综合采用无源探测、威胁回避和空中形势监测技术,以防御红外和雷达制导武器的攻击。相信改进后的空中加油机会如虎添翼、成为更加耀眼的空中明星。
技术源起

对于一般的军用航空器而言,不落地加油并且一次飞行上万公里,在过去似乎是难以想像,而如今随着空中加油技术的出现及实用化却已成为事实。空中加油技术简单地说,就是在空中一架航空器给另一架或数架航空器(或直升机)加注燃油,使其航程加大,续航时间增长的技术。
既然空中加油如此重要,那这项技术是何时出现的?早在第一架固定翼航空器问世之初,就有人提出进行空中加油的方式,以延长航空器的滞空时间,或减少航空器的内载油量便于起飞。而第一次空中加油则出现在二十世纪的 20 年代,其方式是在加油机上装一条 15 米长的软管,软管的头部有一个可以快速开关的活门,在进行空中加油时,加油机放下软管从后上方慢慢掠过受油机,当受油机上的人抓住软管后就以手势表示衔接成功,然后将软管插入油箱,打开活门于是开始加油。然而自第一次空中加油出现之后二十多年的漫长时间,空中加油这项新技术竟乏人问津而“束之高阁”,直到二次世界大战结束以后喷气式固定翼航空器迅速发展,空中加油技术才“重获新生”。发展至今的空中加油技术早已不是早期以人工方式进行作业,目前发展比较成熟并被广泛采用的空中加油系统主要有两种,一种是软管-浮锚式加油系统,另一种是飞桁式加油系统。
成熟的技术
空中加油机主要是以延长战机执行任务的时间,或是延长战机的作战航程为目的的军用航空器。在加油机的机身下层机舱全为油箱,上层机舱可装载人员、物资。故其任务航程中除执行加油任务外,并兼任运输机执行运输任务。
虽不论空中加油机是采用上述任一种的空中加油设备或作业方式,现代化的空中加油作业仍然需要飞行员正确且细心的操作,需要加油机与受油机的配合协调,才能安全完成加油任务。现代化空中加油作业的过程大致如下:首先是加油机和受油机必须依照预定时间在预定地点会合,才能进行空中加油作业。然后受油机和加油机实施衔接,衔接成功之后加油系统依据信号自动接通油路。加油完毕后,受油机依据加油机的指挥进行脱离,整个加油过程便顺利完成。

KC-10 加油机是美军在设计生产时,就设置浮锚式与飞桁式两种加油装置
空中加油技术不仅增加了战机的航程,而且大大提高了战机的生存能力,已成为现代战争中重要的空中后勤支援力量,使原本不可能完成的任务成为可能。空中加油技术的运用,改变了以往人们只能从战机的内载油量、航程来确定其执行任务种类的传统观念,使人们对空中加油机支援战机的作战能力有了新的认识,空中加油技术在未来的战争中仍将发挥其重要的作用。至目前为止,发展成熟的空中加油技术可分为下述三项。
软管-浮锚式
软管式空中加油设备亦称为软管-浮锚式(Probe & Drogue)加油系统,是英国空中加油有限公司在继承前人经验的基础上所研发出来的,于 1949 年问世。采用此种方式进行空中加油,受油机的设备非常简单,只要在机首或机翼前缘装一根固定的或可伸缩的受油管即可。而加油机的加油设备则由绞盘、一条 22 至 30 米长的软管和一个漏斗式浮锚所组成。浮锚呈漏斗状,且重量轻,上面装有机械自锁机构。当受油管伸进浮锚后,浮锚上的机构自动锁紧受油管口使之与输油软管相衔接,软管则由绞盘控制放出和回收。
实际的加油过程是:在空中加油时,加油机内的操作人员将软管放出机外,软管下的黄褐色信号灯闪亮。受油机的飞行员收到准备妥当的信号后,便调整自己的航空器位置将受油管放入浮锚内,只要自锁机构锁紧完成衔接后,燃油便自动输送至受油机。由于受油机与加油机的速度差及高度差都有严格的规定,因此受油机飞行员的操纵动作必须十分稳定准确。若加油过程一切正常,黄褐色信号灯就会自动熄灭,若遇到紧急情形时红色警告灯就会闪亮,告诉受油机的飞行员进行位置调整。加油作业结束后受油机将减速,当加油机与受油机的速度差达到一定数值时,在张力作用下,输油软管和受油管就会自动脱离,燃油输送自动切断,然后受油机和加油机的距离和高度差逐渐拉大,受油机到达安全距离后再向另一侧滚转自加油作业编队脱离,而加油机就可继续给下一架战机加油或是回收加油软管。
软管-浮锚式加油系统经过逐步改进,运作性能不断提高,其优点是一架大型加油机上可装置数套加油设备,可以同时给几架战机加油。由于加油机与受油机存在相对运动,采用具有柔性的软管衔接安全性好。缺点是对大气乱流相当敏感,衔接时比较困难,对飞行员的操作技术要求高;其次是输油速度慢,约为每分钟1 500升左右,因此给大型军机加油时需要较长的作业时间。目前美国海军与数国海空军军用航空器采用此种方式执行空军加油任务,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。

美国海军以 S-3B 加挂加油吊舱执行空中加油任务,但这种加油任务是在舰载机返航时油量不足才执行。
飞桁式
伸缩桁杆式空中加油设备亦称“飞桁(Flying Boom)”式加油装置,也称为硬式加油设备(与软管-浮锚式加油相对应),由美国波音(Boeing)飞机公司所研发成功,紧随在英国的软管式加油设备之后,于 1949 年 12 月开始使用。加油机的尾部结构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,在控制舱的操作人员是在机上趴着操作的。加油桁杆平时为收起状态,进行空中加油作业时将其伸出。在加油桁杆的中间装有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。例如美国 KC-135 加油机上的飞桁式空中加油设备,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。

KC-135R空中加油机
受油机欲加油时须参考加油机机腹之黄色参考线,及加油机操作员指示调整速度及位置。在进行空中加油作业时,加油机上的操作员通过信号指挥受油机接近已伸出的加油桁杆。当两机之间的距离很近时,相对位置保持不变,然后操纵V形操作面小翼,并通过加油桁杆的长短伸缩,到达适当位置后使之与受油机上的受油管衔接。由于有加油员的操作,所以使用飞桁式的空中加油设备时,受油机飞行员的操作相对于使用软管-浮锚式空中加油设备时要更容易些。一旦两者衔接好,加油桁杆便自动锁定开始给受油机输送燃油。加油作业完毕后的两机分离,可由飞行员控制,受油机的速度可放慢或是加油机的飞行速度提高,使加油桁杆自动开锁,燃油输送自动切断,两机于是自加油作业编队脱离。
混合式
美国空军为波音公司的 KC-135 系列的加油桁杆尾端发展一套漏斗式浮锚加油软管改装套件,视任务性质(受油机受油系统)加装。波音公司的 KC-10 于设计时即考虑任务性质,于机尾加油桁结构处装置了两套管线。

技术运用实例
近年空中加油技术使用得更为广泛,空中加油机频频出现在一些区域战争中,如英阿马岛之战、美国入侵巴拿马以及1991年的海湾战争,空中加油机都发挥了重要作用。在 1985 年 4 月 15 日,美国空军的 18 架 F-111 战斗轰炸机及 3 架 EF-111 电子反制机,自驻扎于英国的空军基地出发,途经北大西洋、直布罗陀海峡,穿越地中海上空到达利比亚,顺利执行轰炸任务。从起飞到降落,连续飞行 1 万多公里,经过了 6 次空中加油,才使这次长程攻击任务得以圆满成功。
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