92军迷:“软硬兼施”的运-20加油机
2016-06-25 15:22:19



近日一则消息引起军迷们的关注,首批两架生产型运-20(11051、11052)入列西南的空4师。中国空军有四个运输机师:34师(中部)、43师(东部)、13师(南部)、4师(西南)。如果是在国内运输,先装备那个战区的区别不大;但要是出国作战,西部和南部方向是重点,另外,西南是我国自然灾害多发区,优先部署运-20也有利于救灾应急响应。
 
下图是世界上四大主力加油机,它们都是由大型运输机或民航宽体干线飞机改装的。运-20总重220吨,除了可以作为大型运输机,同样可以改装成大型加油机,是我军建设战略空军的支柱机型。加油设备分插头锥套式(软管)和伸缩管式(硬管)两种,那么运-20加油机会装什么样的加油系统呢?

轰油六已服役多年,但它的数量不多,因为它不是我军加油机的目标机型。一是它的载油量少,可供加油量仅有18.5吨,一个架次只能给四架战斗机加油,而伊尔78的可供加油量是65吨。二是轰油六只有机翼下的两个头锥套式(软管)加油设备,伊尔-78则多了一个机尾的加油吊舱(下图),一次可同时为三架战斗机加油。

在上述协议耽搁的时间里,有近20架二手伊尔76被多个国家买走,不然我们还可以淘到更多更新的。虽然这些飞机入列已经二三十年,但因为苏联解体,这些飞机多半时间是处于停飞状态,经过重新维护还可以服役二十年,是改装加油机合适的平台。另外中国还从乌克兰购得二手的伊尔78,第三架已经在今年4月底交付。


航母舰载机是采用伙伴加油,如美国海军的F/A-18、俄罗斯的米格-33(带四个副油箱),都是采用吊舱式软管加油。我军的歼-15也可以挂载加油吊舱(下图),歼-15的最大内油是9吨,加上翼下可挂两个副油箱(图中红圈),加油量还是蛮可观的。

 
(2)由于四代战斗机是隐形战机,当它作为小编队执行隐蔽任务时,加油时间短才能发挥其隐身的优势,拼图右下是美国新一代大型加油机KC-46A采用硬管给F -22加油,机翼下还带有软管加油吊舱。

(3)硬管加油的通用性好。并非只有四代机或大型飞机平台才用硬管加油,理论上只要受油机有相应的接口就可以采用,下图是F -16从接近到加油的过程。

(4)硬式加油的操作安全性好。大型平台采用硬管加油不仅仅是因为加油速度快,还因为要想操纵大型平台,让受油管准确插入在气流中漂浮不定的加油罩,技术难度大。我们看到硬式加油机的机腹有一道黄线,受油机对准这道黄线接近后,飞行员只需保持平稳飞行,加油过程交给加油机尾舱的专业操纵员来执行,技术难度低得多。


 
硬管加油有上述的多个优点,它的缺点是: 每架加油机只有一套硬管加油装置。当它给大型平台加油时加压泵全开,可以发挥输油效率高的优点;但是,当给战斗机加油时加油泵最多只能开一半,所以我们不能按最大输油速度来计算战斗机硬管加油的时间。输油速度至少要减半计算。

下表是各国软硬管的最大加油速度。表中的硬管最大输油速率达到每分钟4500升,如果按这个速度给F16的油箱加满,相当于只需要一分钟,然而F16即使停在地面上也不可能在一分钟之内加满油。软管所能达到的每分钟1700升的输送率,对于战斗机的受油能力已经是极限了,所以不管软管还是硬管,对于单架战斗机而言,输油效率相差不大。


 
根据美国空军测算,效率最高的加油机的最佳输送油量在50吨左右,如果每架战斗机加油5吨(6500升)的话,即单个架次可以给十架战斗机加油。例如下图要给六架战斗机加油,如果是软管加油可以三架战斗机同时进行。以每分钟1500升计算,分两批的纯加油时间是8分钟;采用硬管(减半计算)则每架也要3分钟,加完六架要18分钟。如果算上受油机接近和退出的时间,采用硬管加油至少要多花15分钟。如果是8架、12架(各加4吨)差别就更大了,这会影响到编队的作战灵活性、减少作战半径,因为编队是统一行动,不能说已经加油的先飞去作战。总的加油时间长,加油的空域大,也会增加编队被攻击的机会,因此超过四架受油机,采用软管的总加油效率更高。

 
其次,开发软式加油设备的技术难度没有硬式的复杂,一些较小的加油机平台也可安装,例如下图是美军正在试验V-22给F/A-18加油;另外,直升机只能采用软式加油,否则旋翼会打到硬管加油装置。下图右是美军在硬管加油系统上加装的软管设备。

 
综上所述,硬管的优势是:1、硬管加油速度快,尤其是对于大型受油机意义重大。2、安全性好,操作简便,环境适应性好;3、可兼容大小型机种;劣势是对战术飞机只能一对一架加油。

软管的优势:1、单架加油机可以同时给两三架受油机加油;2、可以发展战术飞机挂载加油吊舱,进行伙伴加油,航母上无需配备专职的加油机;3、对于直升机软管加油是目前最好的选择;软管的劣势:1、对于大型受油机加油速度太慢,要花三倍受油时间。2、增加受油机操作难度,环境适应性(安全性)差。
因此,对于大国空军来说,必须同时具备软硬管两种加油技术和装备。从下图右的资料可知,我国是继美、法之后,第三个掌握硬管加油技术的国家。已经研制出原理样机,并将一架图-204货机改装成硬管加油机的验证机,目前已达到验证伸缩管式加油设备的目的。下图左是工程人员正在为歼-20研制硬式受油的模拟试验,相信将来加长版的运-20加油机,也会像美国下一代加油机KC-46A那样,同时具备软硬管加油系统。