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AAR
=Air-to-Air Refuelling空中加油
空中加油指利用空中加油技術為航空器加油
技術源起
對於一般的軍用航空器而言,不落地加油並且一次飛行上萬公裏,在過去似乎是難以想像,而如今隨着空中加油技術的出現及實用化卻已成為事實。空中加油技術簡單地說,就是在空中一架航空器給另一架或數架航空器(或直升機)加註燃油,使其航程加大,續航時間增長的技術。
既然空中加油如此重要,那這項技術是何時出現的?早在第一架固定翼航空器問世之初,就有人提出進行空中加油的方式,以延長航空器的滯空時間,或減少航空器的內載油量便於起飛。而第一次空中加油則出現在二十世紀的 20 年代,其方式是在加油機上裝一條 15 米長的軟管,軟管的頭部有一個可以快速開關的活門,在進行空中加油時,加油機放下軟管從後上方慢慢掠過受油機,當受油機上的人抓住軟管後就以手勢表示銜接成功,然後將軟管插入油箱,打開活門於是開始加油。然而自第一次空中加油出現之後二十多年的漫長時間,空中加油這項新技術竟乏人問津而“束之高閣”,直到二次世界大戰結束以後噴氣式固定翼航空器迅速發展,空中加油技術纔“重獲新生”。發展至今的空中加油技術早已不是早期以人工方式進行作業,目前發展比較成熟並被廣泛采用的空中加油係統主要有兩種,一種是軟管-浮錨式加油係統,另一種是飛桁式加油係統。
成熟的技術
空中加油機主要是以延長戰機執行任務的時間,或是延長戰機的作戰航程為目的的軍用航空器。在加油機的機身下層機艙全為油箱,上層機艙可裝載人員、物資。故其任務航程中除執行加油任務外,並兼任運輸機執行運輸任務。
雖不論空中加油機是采用上述任一種的空中加油設備或作業方式,現代化的空中加油作業仍然需要飛行員正確且細心的操作,需要加油機與受油機的配合協調,才能安全完成加油任務。現代化空中加油作業的過程大致如下:首先是加油機和受油機必須依照預定時間在預定地點會合,才能進行空中加油作業。然後受油機和加油機實施銜接,銜接成功之後加油係統依據信號自動接通油路。加油完畢後,受油機依據加油機的指揮進行脫離,整個加油過程便順利完成。
空中加油技術不僅增加了戰機的航程,而且大大提高了戰機的生存能力,已成為現代戰爭中重要的空中後勤支援力量,使原本不可能完成的任務成為可能。空中加油技術的運用,改變了以往人們衹能從戰機的內載油量、航程來確定其執行任務種類的傳統觀念,使人們對空中加油機支援戰機的作戰能力有了新的認識,空中加油技術在未來的戰爭中仍將發揮其重要的作用。至目前為止,發展成熟的空中加油技術可分為下述三項。
軟管-浮錨式
軟管式空中加油設備亦稱為軟管-浮錨式(Probe & Drogue)加油係統,是英國空中加油有限公司在繼承前人經驗的基礎上所研發出來的,於 1949 年問世。采用此種方式進行空中加油,受油機的設備非常簡單,衹要在機首或機翼前緣裝一根固定的或可伸縮的受油管即可。而加油機的加油設備則由絞盤、一條 22 至 30 米長的軟管和一個漏鬥式浮錨所組成。浮錨呈漏鬥狀,且重量輕,上面裝有機械自鎖機構。當受油管伸進浮錨後,浮錨上的機構自動鎖緊受油管口使之與輸油軟管相銜接,軟管則由絞盤控製放出和回收。
實際的加油過程是:在空中加油時,加油機內的操作人員將軟管放出機外,軟管下的黃褐色信號燈閃亮。受油機的飛行員收到準備妥當的信號後,便調整自己的航空器位置將受油管放入浮錨內,衹要自鎖機構鎖緊完成銜接後,燃油便自動輸送至受油機。由於受油機與加油機的速度差及高度差都有嚴格的規定,因此受油機飛行員的操縱動作必須十分穩定準確。若加油過程一切正常,黃褐色信號燈就會自動熄滅,若遇到緊急情形時紅色警告燈就會閃亮,告訴受油機的飛行員進行位置調整。加油作業結束後受油機將減速,當加油機與受油機的速度差達到一定數值時,在張力作用下,輸油軟管和受油管就會自動脫離,燃油輸送自動切斷,然後受油機和加油機的距離和高度差逐漸拉大,受油機到達安全距離後再嚮另一側滾轉自加油作業編隊脫離,而加油機就可繼續給下一架戰機加油或是回收加油軟管。
軟管-浮錨式加油係統經過逐步改進,運作性能不斷提高,其優點是一架大型加油機上可裝置數套加油設備,可以同時給幾架戰機加油。由於加油機與受油機存在相對運動,采用具有柔性的軟管銜接安全性好。缺點是對大氣亂流相當敏感,銜接時比較睏難,對飛行員的操作技術要求高;其次是輸油速度慢,約為每分鐘1 500升左右,因此給大型軍機加油時需要較長的作業時間。目前美國海軍與數國海空軍軍用航空器采用此種方式執行空軍加油任務,操作機種有洛馬公司的 S-3B、洛馬公司的 KC-130、波音公司的 707-200。
飛桁式
伸縮桁桿式空中加油設備亦稱“飛桁(Flying Boom)”式加油裝置,也稱為硬式加油設備(與軟管-浮錨式加油相對應),由美國波音(Boeing)飛機公司所研發成功,緊隨在英國的軟管式加油設備之後,於 1949 年 12 月開始使用。加油機的尾部結構裝有一具由兩截可伸縮的剛性伸縮管所組成的加油桁桿與操作人員控製艙,其結構與機尾結構合而為一,在控製艙的操作人員是在機上趴着操作的。加油桁桿平時為收起狀態,進行空中加油作業時將其伸出。在加油桁桿的中間裝有V形操作面,後緣間的夾角約 130 度左右,V形操作面的作用類似於航空器的升降舵,操縱它可使加油桁桿在一定範圍內移動。例如美國 KC-135 加油機上的飛桁式空中加油設備,其內管的伸縮距離為 6 米,上下活動範圍各為 54 度角,橫嚮活動範圍為 34 度角,並且由專職的加油操作人員進行操作。
采用飛桁式加油設備,具有輸油速度快,可達到每分鐘 6,000 升左右,因為是使用剛性桿,所以對空氣亂流不大敏感,並有銜接操縱方便等優點。其缺點是一次衹能給一架戰機加油,通用性差,並且需要有受過專業訓練的加油操作員。目前美國空軍軍用航空器大部分采用此種方式執行空中加油任務,操作機種有波音公司的 KC-135E/R 與 KC-10。
混合式
美國空軍為波音公司的 KC-135 係列的加油桁桿尾端發展一套漏鬥式浮錨加油軟管改裝套件,視任務性質(受油機受油係統)加裝。波音公司的 KC-10 於設計時即考慮任務性質,於機尾加油桁結構處裝置了兩套管綫。
技術運用實例
近年空中加油技術使用得更為廣泛,空中加油機頻頻出現在一些區域戰爭中,如英阿馬島之戰、美國入侵巴拿馬以及1991年的海灣戰爭,空中加油機都發揮了重要作用。在 1985 年 4 月 15 日,美國空軍的 18 架 F-111 戰鬥轟炸機及 3 架 EF-111 電子反製機,自駐紮於英國的空軍基地出發,途經北大西洋、直布羅陀海峽,穿越地中海上空到達利比亞,順利執行轟炸任務。從起飛到降落,連續飛行 1 萬多公裏,經過了 6 次空中加油,纔使這次長程攻擊任務得以圓滿成功。
美國海軍陸戰隊的 KC-130 加油機,利用浮錨式加油法為陸戰隊戰機執行任務。其後的 CH-53 空中加油衹能使用浮錨式,且需設置一條長過旋翼的受油管
據統計資料顯示,現在全球現役的空中加油機有上千架,擁有加油機的國傢也有十幾國,例如美國、俄羅斯、英國、法國、沙特阿拉伯、以色列等。其中美國是名副其實的空中加油機大國,其操作數量占全球空中加油機總數的四分之三。美國陸海空三軍使用的空中加油機主要有波音公司的 KC-135E/R 與 KC-10、洛馬公司 KS-3B 與 KC-130H 等,這些加油機都曾在海灣戰爭中使用過。長期以來能夠獨立發展空中加油機及技術的國傢主要是美國、英國和俄羅斯,其他國傢或地區主要是使用他們的成品和設備,如最近採購 KC-135 空中加油機的新加坡。 |
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- n.: air-refueling shock alleviator
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