刀尖上的舞蹈

立文

2016年12月24日“遼寧”號航空母艦編隊遠赴西太平洋海域進行首次遠海訓(xùn)練，海軍司令員吳勝利海軍上將親自坐鎮(zhèn)遼寧艦指揮。而在網(wǎng)絡(luò)媒體前期披露的遼寧艦訓(xùn)練照片上可以看到，加裝有伸縮式受油裝置的殲-15艦載戰(zhàn)斗機已經(jīng)形成了空中加油能力，開展過殲-15戰(zhàn)斗機之間進行“伙伴加油”的飛行訓(xùn)練。這涉及到航空領(lǐng)域的一項關(guān)鍵技術(shù)，即空中加油技術(shù)。中國空軍和海軍航空兵裝備的加油機已經(jīng)成為航空兵部隊拓展延伸遠程空中作戰(zhàn)能力的重要保證。

空中加油實現(xiàn)遠程空中作戰(zhàn)

所謂空中加油就是給飛行中的飛機和直升機補加燃料。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中空中加油是增大航空飛行器航程和作戰(zhàn)半徑、延長續(xù)航時間及增加載彈量的重要手段，是遠程空中作戰(zhàn)能力的重要基礎(chǔ)。

作戰(zhàn)半徑是衡量戰(zhàn)機乃至空軍作戰(zhàn)能力的重要指標(biāo)之一。為提高作戰(zhàn)半徑，通常盡可能地增大飛機的載油量，但由于飛機的“最大載荷系數(shù)”和“最大起飛重量”是一定的，所以載油量和載彈量始終是一對矛盾。而空中加油則讓這個矛盾迎刃而解。經(jīng)過一次空中加油轟炸機作戰(zhàn)半徑可增加25%—30%，戰(zhàn)斗機作戰(zhàn)半徑可增加30%—40%，運輸機航程可增加近一倍。如果多次空中加油作戰(zhàn)飛機就能“全球到達，全球作戰(zhàn)”。同時飛機也可以最大限度地載彈從而提高作戰(zhàn)效能。1995年6月2日美國空軍3架B-1B戰(zhàn)略轟炸機在加油機的空中加油保障下連續(xù)飛行30余小時，總航程約4萬公里。這是美國空軍進行的“環(huán)球力量”外場不著陸演習(xí)飛行，創(chuàng)造了航空史上迄今為止不著陸飛行的最遠紀(jì)錄，展示了美軍全球打擊能力。

其實空中加油與飛機的發(fā)展基本同步，最初源于一種挑戰(zhàn)意味很濃的空中游戲，即為了延長飛機的連續(xù)飛行時間，人們就想方設(shè)法為飛機在空中加油。早期飛機的動力裝置為活塞式發(fā)動機，采用雙機翼結(jié)構(gòu)布局，飛行速度慢。最早的空中加油非常有趣。1921年美國人威利·梅伊進行了首次冒險嘗試，他背負5加侖油罐，從一架飛機的機翼爬到另一架飛機的機翼上，再爬到發(fā)動機邊上，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日美國進行了首次空中加油試驗，整個加油過程全由人力操縱完成，加油機在受油機上方飛行，垂放下10多米長的軟管，受油機的后座飛行員抓住這根飄忽不定的輸油管插入油箱中，靠高度差進行重力加油，兩架飛機相互之間進行678加侖汽油和潤滑油的加油試驗。1933年蘇聯(lián)第一次進行ТВ-3轟炸機為Р-5偵察機加油。1934年英國成功進行了轟炸機空中加油。

20世紀(jì)40年代中期英國研制成功插頭錐套式加油設(shè)備，1949年美國研制成功伸縮管式加油設(shè)備，才使空中加油走向了實際應(yīng)用。1949年10月安裝這種設(shè)備的KB-29P加油機完成首次空中加油。從此航空裝備大家族又增添了加油機這個重要成員，并在局部戰(zhàn)爭中走上戰(zhàn)場，展示了其重要價值。

據(jù)統(tǒng)計，目前世界上20多個國家的空軍裝備10多個型號加油機，總數(shù)量超過1000余架，受油機超過11000架。但能夠自行研制生產(chǎn)加油機的國家只有美國、俄羅斯、英國、法國（空中客車公司）和中國，加油機平臺則大多利用軍用運輸機、民用客機或轟炸機進行改裝。在役的加油機型號主要有美國KC-10A“補充者”、KC-135“同溫層油船”和MC-130P“戰(zhàn)斗影子”，俄羅斯伊爾-78，中國轟油-6等。KC-10A是世界上最大的加油機，總載油量達161.5噸，加油作業(yè)半徑3540公里，可供油90余噸，裝有一套主管8米、套管6米合計14米的伸縮管式加油設(shè)備和兩套Mk32A型插頭錐套式軟管加油設(shè)備吊艙，同時能為3架戰(zhàn)斗機加油。KC-135加油機的生產(chǎn)數(shù)量高達724架，位居世界第一，參與過美軍越南戰(zhàn)爭、海灣戰(zhàn)爭、科索沃戰(zhàn)爭、阿富汗戰(zhàn)爭、伊拉克戰(zhàn)爭、利比亞戰(zhàn)爭等歷次局部戰(zhàn)爭。美國空軍正在換裝新一代KC-46A加油機，俄羅斯在試驗伊爾-96加油機，澳大利亞和沙特阿拉伯等采購歐洲空客公司改裝的A330型加油機。

自主研制轟油-6加油機

中國空軍和海軍航空兵列裝的第一款國產(chǎn)加油機為轟油-6型。在1999年國慶50周年閱兵式上轟油-6加油機和殲-8D受油機組成的空中梯隊首次參閱，這是其第一次公開亮相。在2009年國慶60周年閱兵和2015年9月3日抗戰(zhàn)勝利70周年閱兵式上轟油-6加油機和殲-10受油機組成的空中梯隊再次亮相，充分展示了空軍航空兵遠程機動和持續(xù)空中作戰(zhàn)能力的升級換代。

轟油-6是中國自行研制的第一款加油機，機體平臺由轟-6中型轟炸機改裝而成，最大載油量約37噸，采用軟管加油方式，在左右機翼下方各有一個加油吊艙，加油軟管長度約20米。在空中加油作業(yè)時，加油機首先釋放伸展加油軟管，受油機在加油機后部斜下方接近加油軟管，并將受油接口與軟管末端的錐套進行準(zhǔn)確對接，然后由加油機啟動加油裝置輸油。但說來容易做起來難，由于殲-8D和殲-10飛行速度快、機體小，轟油-6飛行速度慢、機體大、加油管軟且短，其實際操作難度很大，受油機飛行員面臨的危險性、挑戰(zhàn)性、難度系數(shù)都比較大，需要膽大心細和精確操控，重點是克服機翼振動、陣風(fēng)和空氣渦流對輸油軟管穩(wěn)定性的影響，由此也被形象地稱為“刀尖上的舞蹈”。

殲-8D殲擊機是中國空軍和海軍航空兵早期裝備的具備空中加油能力的改裝機型。當(dāng)時海軍航空兵在海南島南端陵水機場部署殲-8D受油機，空軍則在廣東佛山機場部署殲-8D，這一部署主要針對南沙群島。因為空軍和海軍航空兵裝備的殲-8航程達到3300公里，但無論是從廣東南部還是海南島的陸地機場起飛，其作戰(zhàn)半徑都無法覆蓋整個南沙海域上空。空軍在湛江機場部署的蘇-27戰(zhàn)斗機，其作戰(zhàn)半徑覆蓋南沙海域，但受機載油量限制，到達南沙海域后，實際留空作戰(zhàn)時間只有20分鐘左右。這正是當(dāng)時中國在南沙島礁維護國家領(lǐng)土主權(quán)和海洋權(quán)益的斗爭中，航空兵部隊無法顯示力量的重要原因。轟油-6加油機和殲-8D受油機的組合，既是空中加油技術(shù)的重大突破，又在一定程度上緩解了南沙島礁斗爭空中作戰(zhàn)力量嚴重不足的窘局。

引進伊爾-78加油機

中國空軍和海軍航空兵早就引進和列裝了俄羅斯蘇-30重型戰(zhàn)斗機。蘇-30是蘇-27雙座教練型的技術(shù)升級版，由兩名飛行員操作，具備空中加油能力，俄軍曾進行過累計超過10個小時的長途飛行試驗。但與蘇-30配套的加油機為伊爾-78，其由伊爾-76大型運輸機改裝而成，中國空軍曾擬從俄羅斯引進20余架伊爾-76運輸機和伊爾-78加油機，雙方簽訂合同并支付定金，但由于這兩型飛機的組裝生產(chǎn)線設(shè)在烏茲別克斯坦塔什干航空制造廠，俄羅斯負責(zé)提供大多數(shù)零部件，而其國內(nèi)卻沒有組裝生產(chǎn)能力，因此無法兌現(xiàn)合同。這樣一來中國空軍和海軍航空兵的蘇-30就只能“等米下鍋”，始終無法開展空中加油訓(xùn)練，遠程空中作戰(zhàn)能力根本無從談起。

俄羅斯一再爽約迫使中國另找出路，烏克蘭隨即成為中國進口加油機的替代選擇。1991年蘇聯(lián)解體之后，烏克蘭放棄和退役戰(zhàn)略轟炸機后，其空軍裝備的伊爾-78加油機陸續(xù)停飛，中國成為最佳買主。

烏克蘭于2014年9月、2015年6月26日和2016年4月16日分批交付中國空軍3架伊爾-78加油機。這3架伊爾-78雖系翻新之作，但解了中國的燃眉之急。伊爾-78加油機平臺為伊爾-76МД運輸機，其最大航程達到7200公里（滿載20噸貨物）或4200公里（滿載貨物47噸），改裝成加油機后，總載油量92.8噸，堪稱加油機中的“大塊頭”。伊爾-78配備3套軟管空中加油系統(tǒng)，加油軟管長度為26米，可以同時為三架戰(zhàn)斗機加油；除去其自身消耗的燃油外，在加油作業(yè)半徑（與加油機起降基地的距離）1000公里時，伊爾-78可以為受油機提供60噸燃油。更關(guān)鍵的是中國空軍和海軍航空兵的蘇-30只能由伊爾-78提供空中加油保障，別無二選。所以伊爾-78加油機加入中國空軍堪稱空中作戰(zhàn)裝備體系趨于完善的一大標(biāo)志，也是空中作戰(zhàn)力量延伸作戰(zhàn)范圍和作戰(zhàn)能力的重要保證與前提條件，伊爾-78加油機的到來，揭開了中國空軍和海軍航空兵重型戰(zhàn)斗機部隊空中加油的新時代。

新一代加油機呼之欲出

加油機是空中作戰(zhàn)裝備體系當(dāng)中的重要成員，在中國空軍加快推進“攻防兼?zhèn)?、空天一體”戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型建設(shè)過程中，在海軍加快以航空母艦為中心的遠海立體作戰(zhàn)能力建設(shè)中，加快發(fā)展以第四代戰(zhàn)斗機和新型戰(zhàn)略轟炸機等新一代作戰(zhàn)飛機，同時配套推進大型加油機平臺的建設(shè)，就成為延伸空中和海上作戰(zhàn)距離的重要選擇。

令人欣喜的是2016年7月6日首批兩架運-20大型運輸機在成都附近某空軍機場正式交付空軍運輸機部隊。這是中國攻克自行研制、設(shè)計、建造大型運輸機技術(shù)門檻的重要標(biāo)志，不僅對于提升空中遠程戰(zhàn)略投送能力至關(guān)重要，而且也為研制裝備新一代大型加油機奠定了重要基礎(chǔ)。與伊爾-76相比，運-20的運載能力更大，滿載貨物接近60噸，機體平臺的綜合設(shè)計水平也遠遠高于40多年前問世的伊爾-76，如果把運-20改裝為大型空中加油機，其戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能必將遠遠超過伊爾-78加油機，可以為航空兵部隊插上騰飛的翅膀。

2016年12月6日，中航工業(yè)官方媒體在《一飛院與長風(fēng)建立業(yè)務(wù)合作關(guān)系》的報道中稱，目前雙方正在進行“硬式加油任務(wù)拍攝顯示與綜合管理技術(shù)”的成果聯(lián)合申報工作。據(jù)分析各國新一代加油機均安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)，有的還采用立體成像技術(shù)獲取3D圖像用于對所有加油過程同時實行監(jiān)控，為加油操作人員提供參考。這則報道表明中國已經(jīng)在硬管空中加油系統(tǒng)方面有所突破。再結(jié)合早前的公開報道及進度來看硬管加油技術(shù)可能已經(jīng)達到了實用化水平，中國也成為了世界上少數(shù)幾個完全掌握硬管加油技術(shù)的國家。

從空中加油方式比較來看，與軟管空中加油系統(tǒng)相比，采用伸縮管式的硬管空中加油系統(tǒng)（也稱硬式加油）的優(yōu)點十分明顯，其加油速度快，主要由設(shè)在加油機尾部的加油操作員進行專業(yè)操作，受大氣干擾小，受油機飛行員操縱負荷小，能更安全、更快速地滿足戰(zhàn)斗機空中加油的需要。所以硬管空中加油是空中加油技術(shù)的發(fā)展方向，其技術(shù)難度更高，最早僅為美國、以色列等國空軍所采用。當(dāng)然硬管加油也有明顯缺陷，除結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、重量大、需要額外的加油裝置操作人員之外，其最致命的缺點就是每架加油機只能安裝一套硬式加油管，無法同時為多架飛機進行空中加油。

相比之下軟管加油系統(tǒng)也有其自身獨特的優(yōu)點。一架大型加油機可以同時安裝多套軟管加油設(shè)備，同時為多架戰(zhàn)斗機加油。再如海軍艦載戰(zhàn)斗機部隊，軟管加油對載機平臺和加油操作要求較低，可以用作伙伴加油機，從而保障航母艦載機的空中加油任務(wù)。而且軟管加油也是直升機唯一可以使用的空中加油方式。因此軟式和硬式加油系統(tǒng)各有千秋，中國空軍和海軍航空兵的空中加油系統(tǒng)還是采取兩者結(jié)合方式以起到取長補短的效果。在突破硬管加油技術(shù)后，中國新一代大型加油機可同時安裝硬式和軟式兩種加油系統(tǒng)，提高加油機一次出航的使用效率，以滿足空中聯(lián)合作戰(zhàn)行動的需要。