立文
2016年12月24日“遼寧”號(hào)航空母艦編隊(duì)遠(yuǎn)赴西太平洋海域進(jìn)行首次遠(yuǎn)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(jī)已經(jīng)形成了空中加油能力,開(kāi)展過(guò)殲-15戰(zhàn)斗機(jī)之間進(jìn)行“伙伴加油”的飛行訓(xùn)練。這涉及到航空領(lǐng)域的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),即空中加油技術(shù)。中國(guó)空軍和海軍航空兵裝備的加油機(jī)已經(jīng)成為航空兵部隊(duì)拓展延伸遠(yuǎn)程空中作戰(zhàn)能力的重要保證。
空中加油實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程空中作戰(zhàn)
所謂空中加油就是給飛行中的飛機(jī)和直升機(jī)補(bǔ)加燃料。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中空中加油是增大航空飛行器航程和作戰(zhàn)半徑、延長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間及增加載彈量的重要手段,是遠(yuǎn)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(jī)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(jī)的載油量,但由于飛機(jī)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(duì)矛盾。而空中加油則讓這個(gè)矛盾迎刃而解。經(jīng)過(guò)一次空中加油轟炸機(jī)作戰(zhàn)半徑可增加25%—30%,戰(zhàn)斗機(jī)作戰(zhàn)半徑可增加30%—40%,運(yùn)輸機(jī)航程可增加近一倍。如果多次空中加油作戰(zhàn)飛機(jī)就能“全球到達(dá),全球作戰(zhàn)”。同時(shí)飛機(jī)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(guó)空軍3架B-1B戰(zhàn)略轟炸機(jī)在加油機(jī)的空中加油保障下連續(xù)飛行30余小時(shí),總航程約4萬(wàn)公里。這是美國(guó)空軍進(jìn)行的“環(huán)球力量”外場(chǎng)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(yuǎn)紀(jì)錄,展示了美軍全球打擊能力。
其實(shí)空中加油與飛機(jī)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(zhǎng)飛機(jī)的連續(xù)飛行時(shí)間,人們就想方設(shè)法為飛機(jī)在空中加油。早期飛機(jī)的動(dòng)力裝置為活塞式發(fā)動(dòng)機(jī),采用雙機(jī)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(guó)人威利·梅伊進(jìn)行了首次冒險(xiǎn)嘗試,他背負(fù)5加侖油罐,從一架飛機(jī)的機(jī)翼爬到另一架飛機(jī)的機(jī)翼上,再爬到發(fā)動(dòng)機(jī)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(guó)進(jìn)行了首次空中加油試驗(yàn),整個(gè)加油過(guò)程全由人力操縱完成,加油機(jī)在受油機(jī)上方飛行,垂放下10多米長(zhǎng)的軟管,受油機(jī)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(jìn)行重力加油,兩架飛機(jī)相互之間進(jìn)行678加侖汽油和潤(rùn)滑油的加油試驗(yàn)。1933年蘇聯(lián)第一次進(jìn)行ТВ-3轟炸機(jī)為Р-5偵察機(jī)加油。1934年英國(guó)成功進(jìn)行了轟炸機(jī)空中加油。
20世紀(jì)40年代中期英國(guó)研制成功插頭錐套式加油設(shè)備,1949年美國(guó)研制成功伸縮管式加油設(shè)備,才使空中加油走向了實(shí)際應(yīng)用。1949年10月安裝這種設(shè)備的KB-29P加油機(jī)完成首次空中加油。從此航空裝備大家族又增添了加油機(jī)這個(gè)重要成員,并在局部戰(zhàn)爭(zhēng)中走上戰(zhàn)場(chǎng),展示了其重要價(jià)值。
據(jù)統(tǒng)計(jì),目前世界上20多個(gè)國(guó)家的空軍裝備10多個(gè)型號(hào)加油機(jī),總數(shù)量超過(guò)1000余架,受油機(jī)超過(guò)11000架。但能夠自行研制生產(chǎn)加油機(jī)的國(guó)家只有美國(guó)、俄羅斯、英國(guó)、法國(guó)(空中客車(chē)公司)和中國(guó),加油機(jī)平臺(tái)則大多利用軍用運(yùn)輸機(jī)、民用客機(jī)或轟炸機(jī)進(jìn)行改裝。在役的加油機(jī)型號(hào)主要有美國(guó)KC-10A“補(bǔ)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(guó)轟油-6等。KC-10A是世界上最大的加油機(jī),總載油量達(dá)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(jì)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(shí)能為3架戰(zhàn)斗機(jī)加油。KC-135加油機(jī)的生產(chǎn)數(shù)量高達(dá)724架,位居世界第一,參與過(guò)美軍越南戰(zhàn)爭(zhēng)、海灣戰(zhàn)爭(zhēng)、科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)、阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)、伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)、利比亞戰(zhàn)爭(zhēng)等歷次局部戰(zhàn)爭(zhēng)。美國(guó)空軍正在換裝新一代KC-46A加油機(jī),俄羅斯在試驗(yàn)伊爾-96加油機(jī),澳大利亞和沙特阿拉伯等采購(gòu)歐洲空客公司改裝的A330型加油機(jī)。
自主研制轟油-6加油機(jī)
中國(guó)空軍和海軍航空兵列裝的第一款國(guó)產(chǎn)加油機(jī)為轟油-6型。在1999年國(guó)慶50周年閱兵式上轟油-6加油機(jī)和殲-8D受油機(jī)組成的空中梯隊(duì)首次參閱,這是其第一次公開(kāi)亮相。在2009年國(guó)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(jī)和殲-10受油機(jī)組成的空中梯隊(duì)再次亮相,充分展示了空軍航空兵遠(yuǎn)程機(jī)動(dòng)和持續(xù)空中作戰(zhàn)能力的升級(jí)換代。
轟油-6是中國(guó)自行研制的第一款加油機(jī),機(jī)體平臺(tái)由轟-6中型轟炸機(jī)改裝而成,最大載油量約37噸,采用軟管加油方式,在左右機(jī)翼下方各有一個(gè)加油吊艙,加油軟管長(zhǎng)度約20米。在空中加油作業(yè)時(shí),加油機(jī)首先釋放伸展加油軟管,受油機(jī)在加油機(jī)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(jìn)行準(zhǔn)確對(duì)接,然后由加油機(jī)啟動(dòng)加油裝置輸油。但說(shuō)來(lái)容易做起來(lái)難,由于殲-8D和殲-10飛行速度快、機(jī)體小,轟油-6飛行速度慢、機(jī)體大、加油管軟且短,其實(shí)際操作難度很大,受油機(jī)飛行員面臨的危險(xiǎn)性、挑戰(zhàn)性、難度系數(shù)都比較大,需要膽大心細(xì)和精確操控,重點(diǎn)是克服機(jī)翼振動(dòng)、陣風(fēng)和空氣渦流對(duì)輸油軟管穩(wěn)定性的影響,由此也被形象地稱(chēng)為“刀尖上的舞蹈”。
殲-8D殲擊機(jī)是中國(guó)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(jī)型。當(dāng)時(shí)海軍航空兵在海南島南端陵水機(jī)場(chǎng)部署殲-8D受油機(jī),空軍則在廣東佛山機(jī)場(chǎng)部署殲-8D,這一部署主要針對(duì)南沙群島。因?yàn)榭哲姾秃\姾娇毡b備的殲-8航程達(dá)到3300公里,但無(wú)論是從廣東南部還是海南島的陸地機(jī)場(chǎng)起飛,其作戰(zhàn)半徑都無(wú)法覆蓋整個(gè)南沙海域上空??哲娫谡拷瓩C(jī)場(chǎng)部署的蘇-27戰(zhàn)斗機(jī),其作戰(zhàn)半徑覆蓋南沙海域,但受機(jī)載油量限制,到達(dá)南沙海域后,實(shí)際留空作戰(zhàn)時(shí)間只有20分鐘左右。這正是當(dāng)時(shí)中國(guó)在南沙島礁維護(hù)國(guó)家領(lǐng)土主權(quán)和海洋權(quán)益的斗爭(zhēng)中,航空兵部隊(duì)無(wú)法顯示力量的重要原因。轟油-6加油機(jī)和殲-8D受油機(jī)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(zhēng)空中作戰(zhàn)力量嚴(yán)重不足的窘局。
引進(jìn)伊爾-78加油機(jī)
中國(guó)空軍和海軍航空兵早就引進(jìn)和列裝了俄羅斯蘇-30重型戰(zhàn)斗機(jī)。蘇-30是蘇-27雙座教練型的技術(shù)升級(jí)版,由兩名飛行員操作,具備空中加油能力,俄軍曾進(jìn)行過(guò)累計(jì)超過(guò)10個(gè)小時(shí)的長(zhǎng)途飛行試驗(yàn)。但與蘇-30配套的加油機(jī)為伊爾-78,其由伊爾-76大型運(yùn)輸機(jī)改裝而成,中國(guó)空軍曾擬從俄羅斯引進(jìn)20余架伊爾-76運(yùn)輸機(jī)和伊爾-78加油機(jī),雙方簽訂合同并支付定金,但由于這兩型飛機(jī)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(fù)責(zé)提供大多數(shù)零部件,而其國(guó)內(nèi)卻沒(méi)有組裝生產(chǎn)能力,因此無(wú)法兌現(xiàn)合同。這樣一來(lái)中國(guó)空軍和海軍航空兵的蘇-30就只能“等米下鍋”,始終無(wú)法開(kāi)展空中加油訓(xùn)練,遠(yuǎn)程空中作戰(zhàn)能力根本無(wú)從談起。
俄羅斯一再爽約迫使中國(guó)另找出路,烏克蘭隨即成為中國(guó)進(jìn)口加油機(jī)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(jī)后,其空軍裝備的伊爾-78加油機(jī)陸續(xù)停飛,中國(guó)成為最佳買(mǎi)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(guó)空軍3架伊爾-78加油機(jī)。這3架伊爾-78雖系翻新之作,但解了中國(guó)的燃眉之急。伊爾-78加油機(jī)平臺(tái)為伊爾-76МД運(yùn)輸機(jī),其最大航程達(dá)到7200公里(滿(mǎn)載20噸貨物)或4200公里(滿(mǎn)載貨物47噸),改裝成加油機(jī)后,總載油量92.8噸,堪稱(chēng)加油機(jī)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(zhǎng)度為26米,可以同時(shí)為三架戰(zhàn)斗機(jī)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(jī)起降基地的距離)1000公里時(shí),伊爾-78可以為受油機(jī)提供60噸燃油。更關(guān)鍵的是中國(guó)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(wú)二選。所以伊爾-78加油機(jī)加入中國(guó)空軍堪稱(chēng)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(jī)的到來(lái),揭開(kāi)了中國(guó)空軍和海軍航空兵重型戰(zhàn)斗機(jī)部隊(duì)空中加油的新時(shí)代。
新一代加油機(jī)呼之欲出
加油機(jī)是空中作戰(zhàn)裝備體系當(dāng)中的重要成員,在中國(guó)空軍加快推進(jìn)“攻防兼?zhèn)?、空天一體”戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型建設(shè)過(guò)程中,在海軍加快以航空母艦為中心的遠(yuǎn)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(jī)和新型戰(zhàn)略轟炸機(jī)等新一代作戰(zhàn)飛機(jī),同時(shí)配套推進(jìn)大型加油機(jī)平臺(tái)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(yùn)-20大型運(yùn)輸機(jī)在成都附近某空軍機(jī)場(chǎng)正式交付空軍運(yùn)輸機(jī)部隊(duì)。這是中國(guó)攻克自行研制、設(shè)計(jì)、建造大型運(yùn)輸機(jī)技術(shù)門(mén)檻的重要標(biāo)志,不僅對(duì)于提升空中遠(yuǎn)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(jī)奠定了重要基礎(chǔ)。與伊爾-76相比,運(yùn)-20的運(yùn)載能力更大,滿(mǎn)載貨物接近60噸,機(jī)體平臺(tái)的綜合設(shè)計(jì)水平也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于40多年前問(wèn)世的伊爾-76,如果把運(yùn)-20改裝為大型空中加油機(jī),其戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能必將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)伊爾-78加油機(jī),可以為航空兵部隊(duì)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(zhǎng)風(fēng)建立業(yè)務(wù)合作關(guān)系》的報(bào)道中稱(chēng),目前雙方正在進(jìn)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(bào)工作。據(jù)分析各國(guó)新一代加油機(jī)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(duì)所有加油過(guò)程同時(shí)實(shí)行監(jiān)控,為加油操作人員提供參考。這則報(bào)道表明中國(guó)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(kāi)報(bào)道及進(jìn)度來(lái)看硬管加油技術(shù)可能已經(jīng)達(dá)到了實(shí)用化水平,中國(guó)也成為了世界上少數(shù)幾個(gè)完全掌握硬管加油技術(shù)的國(guó)家。
從空中加油方式比較來(lái)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(chēng)硬式加油)的優(yōu)點(diǎn)十分明顯,其加油速度快,主要由設(shè)在加油機(jī)尾部的加油操作員進(jìn)行專(zhuān)業(yè)操作,受大氣干擾小,受油機(jī)飛行員操縱負(fù)荷小,能更安全、更快速地滿(mǎn)足戰(zhàn)斗機(jī)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(guó)、以色列等國(guó)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(diǎn)就是每架加油機(jī)只能安裝一套硬式加油管,無(wú)法同時(shí)為多架飛機(jī)進(jìn)行空中加油。
相比之下軟管加油系統(tǒng)也有其自身獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。一架大型加油機(jī)可以同時(shí)安裝多套軟管加油設(shè)備,同時(shí)為多架戰(zhàn)斗機(jī)加油。再如海軍艦載戰(zhàn)斗機(jī)部隊(duì),軟管加油對(duì)載機(jī)平臺(tái)和加油操作要求較低,可以用作伙伴加油機(jī),從而保障航母艦載機(jī)的空中加油任務(wù)。而且軟管加油也是直升機(jī)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(guó)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(zhǎng)補(bǔ)短的效果。在突破硬管加油技術(shù)后,中國(guó)新一代大型加油機(jī)可同時(shí)安裝硬式和軟式兩種加油系統(tǒng),提高加油機(jī)一次出航的使用效率,以滿(mǎn)足空中聯(lián)合作戰(zhàn)行動(dòng)的需要。