空中加油硬管好還是軟管好?看看我殲20就知道
作者:蒼山論劍 鄔老師
圖註:殲20-02號機(cg圖)
圖註:殲20-02號機(實物圖)
網路盛傳殲20的02號機機背上出現兩道明顯的橫杠,一度猜測最有可能是硬式空中加油系統的受油口。如果屬實,那麼我國可能是繼美國之後第二個自行研製裝備硬式空中加油系統的國家。但隨著05號機伸縮式受油口的曝光,可以肯定我國下一代主力隱形殲擊機依然使用的是軟管空中加油方式。
圖註:殲20-05號機伸縮式受油口曝光
硬管空中加油能力是戰略空中能力的一個重要衡量指標,時至今日只有全球第一大空中打擊力量美國空軍所裝備的各型號的固定翼飛機全部採取了硬管空中加油。其高速燃油傳輸能力和高加油成功率是世界上任何一種軟管空中加油無法取代的。究竟這項技術有什麼難,讓中國空軍遲遲不採用硬管體制呢?
先給大家科普一下什麼是硬管加油系統?
圖註:美國空軍硬管加油
硬管加油系統其實就是在結構融合於加油機尾部的一套全長約14米,伸縮範圍約6米的兩截可伸縮的剛性加油桁管和控制艙的空中加油設備。在加油桁桿的中間裝有V形操作面,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。世界上第一套該系統首次於1949年12月投入使用。
圖註:F35硬管加油
從結構描述和技術年代來看,在當代這並不是什麼高精尖科技。而且在加油過程中只要求受油機飛到與加油機相近的一定區域,由加油機操縱輸油硬管去對接受油機的輸油口,自動鎖定後即開始加油,期間硬式加油管對受油機還有一定的固定牽引作用,安全性比較高,每分鐘最多可輸油6500升。和需要受油機主動對接加油錐套難度大,加受油機相對運動互相影響安全性低,輸油每分鐘1500升速度慢的軟管加油相比,真是給人感覺不使用硬管都不好意思說自己是一支強國空軍!
硬管空中加油,既沒有技術瓶頸,優勢又大大的好,那為什麼以殲20為代表的次時代中國空軍還是這麼固執?我想說,不光中國空軍沒有用,連世界第二大空中打擊力量的美國海軍也沒有用!這裡面又有什麼門道呢?
一是作戰需求不同。
美軍的全球空中戰略威懾主要是依靠空軍,跟他的海軍航空兵沒多大關係。那麼這就造成了戰略轟炸機、戰略運輸機、高空間諜偵察機這些長航時、遠航程、大載油量的軍用飛機都集中在了空軍序列里,要為這些油老虎保駕護航那就必須要一種能快速加油的系統作為支撐。
其次是美國空軍都是陸基航空兵,要完成全球部署就不能像海軍一樣開艘航母就完事了。空軍飛機的機動轉場必須是由陸地到陸地,有時甚至要橫跨太平洋、大西洋,比如F-22要在第一島鏈的嘉手納體現存在,B-1B自由槍騎兵和B-2隱形轟炸機要戰略前出轉場等等。要為這些在海洋上空的翱翔的飛機加油不光要爭分奪秒,更要兼顧安全。1983年9月5日,美國空軍12架F-4E戰鬥機由4架KC-135和4架KC-10加油機伴隨轉場飛越大西洋時就發生了戰鬥機發動機故障由加油機利用加油硬管拖拽飛行260餘公里脫險的傳奇。所以美國空軍當之無愧是硬式空中加油的最好用戶。
美國海軍航空兵絕大多數都是艦載機部隊,是區別於空軍這種裝備陸基飛機的海基航空兵,艦載機又是清一色的戰術飛機。空中加油的目的是通過增加飛機的作戰半徑實現有限擴大航母編隊的海上預警識別圈和艦隊最外層的截擊防空圈。為什麼說是有限擴大,因為載機數量的限制,如果一味地擴大作戰半徑,那麼在特定的距離正面上就達不到應有的飛機數量,在增加至最大出動強度後如果還無法銜接緊密,那麼就會產生降低效能的反作用。所以海軍對快速補充大量燃油的訴求並不太大,反而對能同時一對多補充燃油,保證盡量多的戰機能長時間留空作戰有著特殊的需要,而這正是軟管加油的一技之長所以受到青睞。
圖註:一對三的加油能力是硬管加油無法企及的
中國空軍和海軍航空兵比較類似,基本都是陸基固定翼飛機,而且又沒有遠離大陸的場站,基本消滅了大航程直飛轉場的需求。轟6K、轟6G和大型預警機穿過第一島鏈或者擁抱寶島經過地面一次加註燃油就夠了,殲擊機和殲擊轟炸機經過1-2次空中加油也能滿足任務。不論是遠海訓練還是戰備巡航來講都存在「大飛機不用加,小飛機能喝飽」的現狀,所以我們現在對硬管加油需求的迫切性還不是太明顯。
二是加油平台受限。
美國空軍的現役硬管加油機分別是KC-135和KC-10A,分別是由波音707和麥道DC-10飛機改造而來,這兩型飛機同屬於中遠航程飛機,最大起飛重量都在110噸以上,最大航程7000-11000公里之間,最大載重量40噸級。而由美國研製,現裝備義大利空軍和日本航空自衛隊的KC-767最大起飛重量達到了186噸,最大航程超過12000公里,載油量更是KC-135的3倍之多,是當今世界最為先進的硬管空中加油機,美國空軍甚至想在KC-767基礎上實施其KC-X加油機方案,並將其暫定為KC-46A。
美國海軍受制于飛機上艦限制並沒有專門的艦載空中加油機,而是通過戰鬥攻擊機下掛夥伴加油吊艙的方式實現,原是由F/A-18大黃蜂戰鬥機和EA-6B徘徊者攻擊機共同承擔夥伴加油任務,自從超級大黃蜂一統艦載主戰飛機的江湖後就出現了F-18同型機互助加油的現象。
當然美國海軍陸戰隊也裝備了一些專用加油機,比如KC-130,但因為其載重、航程不夠,而加油的對象主要又是直升機和V-22這種傾轉旋翼機,偶爾才會為轉場的F-18服務,所以也是一水的軟管加油。
圖註:中國未來加油機想像圖。
從美軍的例子我們可以看出,軟管加油對平台要求不是很大,連戰鬥機這種小飛機都能臨時客串加油機。但對於硬管加油平台來講,不是大飛機基本不可能!因為硬管加油的初衷就是為戰略飛機加油,必然要求加油機自身較大的儲備航程,能夠到達戰略飛機前出的中前端,同時又要有大載油量來滿足受油機持續奔襲的需要。所以反觀中國空軍,並不是硬管加油技術多難,而是被大飛機這種通用平台卡了脖子。買俄羅斯的伊爾-76/78起飛重量和航程確實勉強,但和世界同級飛機相比,載重量甚至只有航空強國的三分之一。中國商飛的C919雖然技術先進,但畢竟只是最大起飛重量72噸、5000公里航程的中型客機。從現有條件看運-20還不錯,但因為滿足最大載重量後空間利用率低的問題,世界上還沒有利用先進戰略運輸機改裝加油機的先例。所以要真正看見中國的硬管空中加油投入使用,可能要等到我們的C929橫空出世了。
三是保障體制通用。
縱觀美軍空中力量,空軍和海軍/陸戰隊航空兵在裝備的主戰飛機上幾乎是不重疊的,那麼2套不同的空中加油體制在飛機設計製造採購維護上就存在一定的合理性和可操作性。空軍固定翼飛機作為空中的戰略力量玩硬管;海軍/陸戰隊航空兵作為戰術空中力量的一部分全部採用軟管加油,單一軍種基本一種體制具有比較好的經濟性,在戰時同一軍種按空域集約實施燃油保障也沒太多障礙。
圖註:殲20-02號機公開照片清楚無誤顯示其機首右側存在內藏式受油探管的隱形艙口蓋,殲-20採用軟管加油模式的事已然是事實不容置疑。
而中國空軍和海軍航空兵和美軍的情況不同,型號不僅相通,多代並存而且似乎已經在同時使用2種不同的加油體制。要各軍種自成一套的保障存在很多困難。轟油6隻能為殲8、殲10、殲轟7這類自行設計製造的戰機加油;而蘇27、蘇30、殲11、殲15等型號的「側衛」戰鬥機則只認伊爾78。如果再加入硬管加油體制,那麼作戰保障的難度將大為增加。比如空軍和海軍航空兵在南海空域遂行一場聯合空中戰役,那麼在待戰空域就需要安排3種類型的空中加油機,而且由於加油方式不同受油飛機不能就近加油,需要按型號區分與對應的加油機匯合。這樣一來,一是花費寶貴時間容易貽誤戰機;二是燃油的作戰投入降低,部分油料用在捨近求遠尋找「奶媽」上,浪費寶貴的空中燃油補給資源;三是作戰空域易混亂,空中管制難度大。
雖然說最合適的才是最吼的,但這並不是不畏浮雲遮望眼的中國空軍安於現狀的理由。對於硬管空中加油的探索從沒有停止,據網路消息我國在第二代空中加油系統研製中改裝了一架圖-204飛機作為硬式空中加油的試驗機。當今空中化是現代軍隊之本,而要做一支強國空軍就要始終保持其先進性和實用性。我們無不期盼,未來在高原、山嶽、叢林成為取勝的巨大阻力時,我們用空軍!
(本號原創稿件,未經許可請勿轉載)
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