俄羅斯空中加油機(jī)

康燕

飛機(jī)空中加油問題早在本世紀(jì)20年代就引起了人們的注意。1923年，美國飛行員史密斯和克里特用兩架DH－4B型飛機(jī)首次進(jìn)行了空中加油試驗，從而揭開了飛機(jī)空中加油的歷史。但這在當(dāng)時僅僅只用于體育廣告。直到30年代，空中加油才開始應(yīng)用到軍用飛機(jī)上。1933年，前蘇聯(lián)的一架ТБ－1（即安特－4）型轟炸機(jī)，采用А·К·扎帕諾萬內(nèi)領(lǐng)導(dǎo)研制的加油設(shè)備，成功地給一架Р－5型偵察機(jī)進(jìn)行了空中加油，首開了俄羅斯加油機(jī)發(fā)展的先河。

發(fā)展簡史

與美國、英國這兩個空中加油技術(shù)較先進(jìn)的國家相比，俄羅斯的空中加油技術(shù)起步不比英國晚（英國于1934年進(jìn)行了首次空中加油試驗），但早期發(fā)展緩慢，幾乎處于停滯狀態(tài)。在二戰(zhàn)期間，美、英兩國就已把空中加油技術(shù)應(yīng)用到實戰(zhàn)中，從50年代開始這一技術(shù)在許多國家都得到了廣泛采用，英國和美國當(dāng)時已擁有一定數(shù)量的加油機(jī)，而俄羅斯才開始裝備加油機(jī)。不過，進(jìn)入50年代后，俄空中加油技術(shù)卻發(fā)展很快，他們一方面完善了獨特的翼尖對翼尖的加油技術(shù)，并將其正式裝備到圖－4及圖－16轟炸機(jī)上，另一方面也開發(fā)出先進(jìn)的插頭錐套式加油設(shè)備，并開始裝備到М－4－2、3М－2、圖－16型轟炸機(jī)上。另外俄羅斯還為一部分戰(zhàn)斗轟炸機(jī)和戰(zhàn)斗機(jī)安裝了加油吊艙，用作伙伴加油機(jī)，專為戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)進(jìn)行空中加油。目前，俄軍的主力加油機(jī)伊爾－78及其改進(jìn)型伊爾－78М采用的是插頭錐套式加油設(shè)備。

獨特的翼尖對翼尖加油技術(shù)

翼尖對翼尖加油系統(tǒng)是俄羅斯早期發(fā)展的空中加油技術(shù)，1933年的首次空中加油試驗就是采用的這種加油方法。1933～1935年，俄羅斯在空軍科學(xué)研究所（НИИВВС）針對這種加油方法進(jìn)行了大量試驗，當(dāng)時是用А·Н·圖波列夫領(lǐng)導(dǎo)研制的ТБ－1型轟炸機(jī)進(jìn)行改裝，讓一架作為加油機(jī)，另一架作為受油機(jī)來進(jìn)行試驗的。ТБ－1是前蘇聯(lián)第一架國產(chǎn)全金屬單翼轟炸機(jī)。但由于這種加油技術(shù)太復(fù)雜，當(dāng)時能保障加油機(jī)與受油機(jī)可靠連接的無線電通訊聯(lián)絡(luò)技術(shù)還不成熟，所以進(jìn)一步開發(fā)空中加油的工作被長時間擱置。到二戰(zhàn)結(jié)束時，由于蘇聯(lián)要用戰(zhàn)略轟炸機(jī)向遠(yuǎn)距離目標(biāo)投放核炸彈，所以才被迫回過頭來繼續(xù)從事空中加油技術(shù)的試驗。

1949年2～7月，前蘇聯(lián)航空工業(yè)部飛行試驗研究所（ЛИИМАП）又開發(fā)試驗了一種翼尖空中加油系統(tǒng)，當(dāng)時這種試驗是在2架圖波列夫設(shè)計局生產(chǎn)的圖－2C轟炸機(jī)上進(jìn)行的。為此，這2架飛機(jī)經(jīng)過了專門改裝，一架被改裝成加油機(jī)，另一架則被改裝成受油機(jī)。事后，參加試驗工作的試飛員加萊和扎米亞京評價說：“這種加油系統(tǒng)及其附件工作正常、可靠……有必要在圖－4型飛機(jī)上試驗這一系統(tǒng)”。隨后，俄羅斯對這種加油技術(shù)進(jìn)行了進(jìn)一步的開發(fā)，很快就出現(xiàn)了采用翼尖對翼尖加油技術(shù)的圖－4型加油機(jī)和后來的圖－16加油機(jī)。

1953年夏，原蘇聯(lián)古比雪夫第18號飛機(jī)廠，用設(shè)計師И·謝列斯特設(shè)計的翼尖加油設(shè)備改裝了6架圖－4重型轟炸機(jī)（3架加油機(jī)、3架受油機(jī)），它們在茹科夫斯基飛行試驗研究所進(jìn)行了試驗。1953年8月，2架圖－4型機(jī)（一架加油機(jī)、1架受油機(jī)）被編入22634號部隊，即第251重型轟炸機(jī)團(tuán)。

圖－4型加油機(jī)采用的翼尖對翼尖加油技術(shù)，其過程是受油機(jī)在前，它從右翼尖放出一根繩索，繩索前部帶有配重鎖和梨形穩(wěn)定錐，加油機(jī)從后面靠近，并把左機(jī)翼放到繩索上，爾后加油機(jī)向右離開，目的是使繩索滑向翼尖，落入“系帶”（帶栓扣的環(huán)），該“系帶”與加油軟管相連。當(dāng)“系帶”與梨形配重鎖連結(jié)后，加油機(jī)操作員開始從機(jī)翼里放出30米長的軟管，在氣流作用下，這根軟管形成一個半圓圈。受油機(jī)操作員開始拉軟管，直到將軟管端部的探頭拉進(jìn)“自己的”機(jī)翼為止，然后加油機(jī)操作員通知準(zhǔn)備輸油，隨機(jī)工程師打開油泵，開始輸油，輸油速率為每分鐘2000升。輸油完畢后，加油機(jī)操作員用氮氣將軟管內(nèi)的油料吹凈，爾后將軟管拉回到加油機(jī)內(nèi)。

翼尖對翼尖加油技術(shù)要求飛行員具有嫻熟、細(xì)膩的駕駛技術(shù)。機(jī)組乘員之間在操作過程中的協(xié)調(diào)性和準(zhǔn)確性要按厘米和秒來計算，如果加油機(jī)向左傾斜，那么繩索就會滑到加油機(jī)第一臺發(fā)動機(jī)的螺旋槳下被砍斷，如果向右傾斜，那么繩索就放不到“系帶”里，無法完成連接。

在翼尖對翼尖加油系統(tǒng)進(jìn)行空中加油的過程中，加油機(jī)操作員是一個非常關(guān)鍵的角色，從整個連結(jié)、輸油過程，直到完全收回加油軟管，他需要不間斷地與內(nèi)外保持聯(lián)系，內(nèi)部要與機(jī)長和隨機(jī)工程師協(xié)調(diào)，外部要與受油機(jī)操作員聯(lián)絡(luò)。如果其中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會影響到整個加油工作的順利完成。同時也可以看出，用于聯(lián)絡(luò)的無線電設(shè)備起著非常重要的作用。前蘇聯(lián)早期的翼尖對翼尖空中加油技術(shù)之所以發(fā)展緩慢，無線電聯(lián)絡(luò)設(shè)備跟不上就是其中一個重要原因。

50年代，前蘇聯(lián)還在第251重型轟炸機(jī)團(tuán)裝備了一架為殲擊機(jī)進(jìn)行空中加油的圖－4飛機(jī)。后來，在為圖－16型轟炸機(jī)研制翼尖加油系統(tǒng)時，仍借鑒了圖－4加油機(jī)的經(jīng)驗。采用翼尖加油系統(tǒng)的圖－16飛機(jī)于1955年問世，代號為圖－16З。該機(jī)與圖－4飛機(jī)不同之處是，圖－16З在進(jìn)行空中加油時，加油機(jī)在前，受油機(jī)在后，同時，受油機(jī)不是把機(jī)翼放在繩索上，而是直接放到輸油軟管上，因此不再需要拉曳繩索這樣的復(fù)雜系統(tǒng)。題圖所示為兩架飛機(jī)正實施空中翼尖加油。

空中加油設(shè)備的主要類型

空中加油設(shè)備由兩部分組成，一部分配置在加油機(jī)上，另一部分配置在受油機(jī)上。配置在加油機(jī)上的設(shè)備稱為加油裝置。這種加油裝置可以安裝在加油機(jī)機(jī)身內(nèi)，也可以作成吊艙，掛裝在加油機(jī)外部。配置在受油機(jī)上的主要是受油口或受油管。受油口安裝在采用硬管式加油系統(tǒng)的受油機(jī)上；受油管分為固定式和伸縮收放式兩種。

目前，空中加油機(jī)的加油設(shè)備有兩種，一種是插頭錐套式，另一種是伸縮管式。此外，還有一種加油設(shè)備是由戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)攜帶，為同類飛機(jī)加油，稱作“伙伴加油”設(shè)備，這種設(shè)備與插頭錐套式加油設(shè)備相同。

插頭錐套式加油系統(tǒng)是目前世界上使用比較普遍的傳統(tǒng)空中加油設(shè)備，又稱作軟管加油系統(tǒng)。這種設(shè)備主要是由輸油軟管卷盤裝置、壓力供油機(jī)構(gòu)和電控指示裝置組成。軟管為膠皮管，長度根據(jù)機(jī)型而定，一般為16～30米。在軟管的末端有錐套，其外形呈傘狀，內(nèi)部是加油接頭（皮質(zhì)或金屬）。還可以把整個加油裝置做成平臺式，安裝在加油機(jī)的機(jī)身內(nèi)部，為大型飛機(jī)加油；也可以把整個加油裝置做成吊艙式，掛在加油機(jī)的機(jī)翼下靠近翼尖處，與機(jī)內(nèi)燃油箱接通，為小型飛機(jī)加油。

受油機(jī)上的受油管為一Г形短管，不同飛機(jī)的受油管安裝在不同的位置上，有的安裝在飛機(jī)頭部左側(cè)，有的安裝在右側(cè)機(jī)翼上。不受油時，受油管不外露，受油時再向外伸出。空中加油時，加油機(jī)在受油機(jī)前上方飛行，由飛行員或加油操作員打開輸油軟管卷盤的鎖定機(jī)構(gòu)，伸出錐套，錐套受氣流作用而展開，將輸油軟管拖出。受油機(jī)飛行員調(diào)整飛行速度、航向和高度，使受油管插入錐套中，油路自動接通，開始實施加油。通常加油機(jī)的輸油管向下與其機(jī)翼夾角約為38度，與加油機(jī)左弦一邊夾角約為6度。在加油機(jī)軟管卷盤下部，有一組信號燈，這些信號燈是為受油機(jī)的飛行員指示各種工作狀態(tài)的，待輸油完畢后，受油管與軟管傘狀接頭脫開，加油機(jī)收回軟管，信號指示終止。這種系統(tǒng)的優(yōu)點是，結(jié)構(gòu)簡單，便于拆裝，一架加油機(jī)上可安裝數(shù)套加油設(shè)備，可同時給幾架飛機(jī)進(jìn)行加油。

吊艙式軟管加油系統(tǒng)，是把客機(jī)、運(yùn)輸機(jī)或轟炸機(jī)很容易地改裝成空中加油機(jī)的最簡便的加油系統(tǒng)，但缺點是加油速度太慢。

伸縮管式加油設(shè)備，也稱硬管加油系統(tǒng)，伸縮管位于加油機(jī)的機(jī)身尾部下方，分主管和套管，主管外壁有升降索和穩(wěn)定舵，用來控制輸油管的上下擺動，以便使加油機(jī)和受油機(jī)的相對位置有機(jī)動余地。在空中加油時，加油機(jī)操作員放下輸油管，并使伸縮套管從伸縮主管中伸出，同時指揮受油機(jī)進(jìn)入加油位置，當(dāng)伸縮管與受油機(jī)的受油口對接、自動鎖定后，即可開始加油。加油完畢后，伸縮管自動從受油口拔出并縮回加油機(jī)內(nèi)，爾后加油機(jī)與受油機(jī)脫離。這種設(shè)備的優(yōu)點是對受油機(jī)保持規(guī)定位置的要求較低，加油速度快，穩(wěn)定性好，缺點是在一架加油機(jī)上只能裝一套加油設(shè)備，因而每次只能為一架飛機(jī)加油。

伙伴加油設(shè)備一般是裝在一個特制載油的濕式加油吊艙內(nèi)。用一個軟管和錐套向其它戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)加油，其優(yōu)點是不需要保持龐大的專用加油機(jī)隊。艦載機(jī)編隊通常就采用這種方法進(jìn)行空中加油。

各種加油機(jī)

翼尖對翼尖加油技術(shù)在俄羅斯使用時間較短，大量使用和目前正在服役的加油機(jī)全部是采用插頭錐套式加油系統(tǒng)。以下介紹的是采用軟管式加油系統(tǒng)的加油機(jī)。

М－4－2加油機(jī)是在В·М·米亞西舍夫領(lǐng)導(dǎo)研制的М－4戰(zhàn)略轟炸機(jī)的基礎(chǔ)上改裝的。М－4飛機(jī)為全金屬張臂式中單翼飛機(jī)，裝4臺發(fā)動機(jī)，采用可收放自行車式起落架，機(jī)組乘員8人，1953年首次升空，共生產(chǎn)了43架。其加油機(jī)的改裝代號為М－4－2，從1956年到50年代末，所有的М－4型轟炸機(jī)都被改裝成了加油機(jī)。

3М－2包括3МН－2和3МС－2兩種加油機(jī)。這兩種加油機(jī)分別由3МН型和3МС型轟炸機(jī)改裝而成，這兩種轟炸機(jī)是3М轟炸機(jī)的兩種不同改型，而3М則又是М－4型轟炸機(jī)的進(jìn)一步發(fā)展型，代號為М－6或291М。與М－4相比，3М機(jī)體有了根本改進(jìn)，并換裝了新型發(fā)動機(jī)，機(jī)組乘員減為7人，其原型機(jī)于1956年3月27日升空。

3МН－2型加油機(jī)裝4臺ВД－7Б型渦輪噴氣發(fā)動機(jī)，單臺推力9500公斤。3МС－2型的原型機(jī)于1958年首飛，翼展53.14米，機(jī)長51.70米，裝4臺Р Д－3М－500А發(fā)動機(jī)，最大起飛重量192000公斤，最大飛行速度925公里／小時，實用升限12150米，正常負(fù)載實用飛行距離9440公里。

3М－2型加油機(jī)的空中最大輸油量為40噸，加油速率為每分鐘2250升。其防御武器包括位于3個炮塔內(nèi)的6門23毫米口徑АМ－23型機(jī)炮，上部和下部炮塔裝彈量都是1100發(fā)，尾部炮塔為2000發(fā)。為控制射擊，在機(jī)身的頭部和尾部安裝了“阿爾貢”（АРГОН）無線電瞄準(zhǔn)具，機(jī)上還裝有敵方雷達(dá)輻射探測系統(tǒng)和СПС－2型主動干擾器等。1993年，3М－2型加油機(jī)退役，一部分被封存。

圖－16Н加油機(jī)是由圖－16轟炸機(jī)改裝而成，1963年首飛，其主要任務(wù)是為可帶導(dǎo)彈的圖－22轟炸機(jī)系列和偵察機(jī)進(jìn)行空中加油，現(xiàn)已全部退役。

伊爾－78加油機(jī)是伊留申設(shè)計局應(yīng)空軍的要求，于80年代初在伊爾－76МД軍用運(yùn)輸機(jī)基礎(chǔ)上研制的，目的是取代當(dāng)時已經(jīng)老化的圖－16Н、М－4－2和3М－2型加油機(jī)，同時也為了滿足圖－22МЗ戰(zhàn)斗轟炸機(jī)、圖－95МС和圖－160戰(zhàn)略轟炸機(jī)對新型加油機(jī)的要求。伊爾－78具有能在空中為各種飛機(jī)加油，如重型轟炸機(jī)、反潛機(jī)和遠(yuǎn)程預(yù)警機(jī)，以及戰(zhàn)術(shù)航空兵和防空軍的米格－31、蘇－24М、蘇－30、蘇－35等。

伊爾－78機(jī)身尾部的左側(cè)和兩側(cè)翼下共裝有3個改進(jìn)型綜合性УПАЗ－1通用加油吊艙，該系統(tǒng)由“星”股份公司的Г·И·謝維林和В·И·哈爾琴科領(lǐng)導(dǎo)研制，它能保障自動跟蹤受油機(jī)的受油過程，保障與受油機(jī)的可靠結(jié)合與分離。伊爾－78可同時對3架飛機(jī)進(jìn)行加油作業(yè)：通過機(jī)身尾部左側(cè)的中心加油吊艙為一架重型轟炸機(jī)加油，其機(jī)身內(nèi)部裝有兩個可拆卸的油箱，每個油箱可裝14000公斤燃料；通過兩個翼下加油吊艙可分別為兩架戰(zhàn)斗轟炸機(jī)或戰(zhàn)斗機(jī)加油。如果只用機(jī)翼油箱輸油，可輸油57720公斤，如果機(jī)翼和機(jī)身油箱同時輸油，那么總輸油量為85720公斤。

伊爾－78尾部的射擊員座艙設(shè)有配備了后視光學(xué)系統(tǒng)的加油操作員位置。它裝備了用于保障受油機(jī)靠近加油機(jī)的РСБН－7С型近距雷達(dá)，以及保障受油機(jī)飛行員在夜間條件下能看清加油機(jī)和加油裝置外形的必要照明設(shè)備。1983年，塔什干契卡洛夫航空生產(chǎn)聯(lián)合體生產(chǎn)出了第一架伊爾－78，并于當(dāng)年完成了國家試驗，于1984年開始批量生產(chǎn)，1987年服役。

1985年，首批5架批量生產(chǎn)的伊爾－78加油機(jī)被送到軍事運(yùn)輸航空兵的伊萬諾夫訓(xùn)練中心，爾后又轉(zhuǎn)交給駐烏津的遠(yuǎn)程航空兵部隊，在這里組建了第一個伊爾－78加油機(jī)團(tuán)。同時這里還建立了伊爾－78加油機(jī)的現(xiàn)代化技術(shù)維護(hù)基地，能對其進(jìn)行各種維護(hù)。1987年，前蘇聯(lián)又組建了一支伊爾－78加油機(jī)團(tuán)，并開始與受油機(jī)圖－95МС、蘇－24一起進(jìn)行空中加油飛行訓(xùn)練。

伊爾－78服役后一直表現(xiàn)不俗。比如，在圖－95МС赴大西洋、北極地區(qū)和太平洋海域巡邏以及戰(zhàn)備值班過程中，它曾多次長途跋涉飛往北極地區(qū)和沿海機(jī)場對圖－95МС進(jìn)行空中加油，每次輸油量都在30～50噸。1994年，兩架伊爾－78加油機(jī)曾陪伴俄戰(zhàn)略航空兵的圖－95МС轟炸機(jī)組，沿莫茲多克和恩格斯－阿爾得爾－БАРЖДЕЙЛ航線完成了對美國的訪問，在往返途中為圖－95МС進(jìn)行了空中加油，此次訪問展示了伊爾－78加油機(jī)在遠(yuǎn)距離航線上飛行時，其裝備的高可靠性和安全性。

伊爾－78的有關(guān)數(shù)據(jù)：機(jī)組乘員7人，翼展5050米，機(jī)長4659米，發(fā)動機(jī)功率4×12300馬力，最大起飛重量190000公斤，1000公里內(nèi)最大輸油量60噸，最大飛行速度830公里／小時，實用升限11230米，最大負(fù)載實用飛行距離3650公里。

伊爾－78М加油機(jī)是伊爾－78加油機(jī)的改進(jìn)型，其最大起飛重量提高到210噸。它裝備的是“星”股份公司研制的改進(jìn)型УПАЗ－ПАЗ－1М加油吊艙，其輸油速率和壓力都有明顯提高，該吊艙在提高了輸油量的同時，能保障縮短與受油機(jī)的空中結(jié)合時間。與伊爾－78加油機(jī)的重要區(qū)別是，該型機(jī)再無法改裝成運(yùn)輸機(jī)。

伊爾－78МК這是根據(jù)空軍的補(bǔ)充要求而提出的伊爾－78加油機(jī)的進(jìn)一步發(fā)展型，與伊爾－78相比，它的輸油量更大。它也裝備3個УПАЗ－ПАЗ－1М型加油吊艙，但能改裝成運(yùn)輸機(jī)。1992～1993年，伊留申設(shè)計局完成了МК型機(jī)的設(shè)計圖紙，并準(zhǔn)備生產(chǎn)，但由于缺少訂貨，最終沒能投入生產(chǎn)。不過，塔什干航空生產(chǎn)聯(lián)合體隨時都準(zhǔn)備著生產(chǎn)МК型機(jī)。

為進(jìn)軍國際市場，伊留申設(shè)計局目前正在與“星”股份公司一起研究改進(jìn)УПАЗ型加油吊艙，使其既能為國產(chǎn)飛機(jī)，也能為外國飛機(jī)進(jìn)行空中加油。蘇－24М是蘇－24戰(zhàn)斗轟炸機(jī)的改型機(jī)，可裝備УПАЗ－А懸掛式加油吊艙，作為伙伴加油機(jī)，為蘇－24戰(zhàn)斗轟炸機(jī)進(jìn)行空中加油，空中輸油量（其中包括夜間）可達(dá)9000公斤。蘇－24М機(jī)內(nèi)油箱儲量9850公斤，副油箱儲量6610公斤。

蘇－33即蘇－27К型機(jī)，為蘇霍伊設(shè)計局在蘇－27基礎(chǔ)上研制的艦載機(jī)。它可裝備УПАЗ型加油吊艙，可對安裝了可收放Г型受油管的蘇－33進(jìn)行空中伙伴加油?！?/p>