殲20+運20如何空中加油:先軟式,後硬式,軟硬兼施
(早前曝光的殲-20背部硬管加油模型機)
早前,曝光的一張圖片顯示,
(服役版殲-20)
不過近來曝光的圖片又顯示,剛剛服役的量產版殲20採用伸縮式軟管加油,
由此可以斷定,目前的殲-20仍採用軟式加油法。待後期運-20改裝成加油機後,後批次的升級版殲-20將採用類似F-22的硬式加油。
F-35加油過程
三代機普遍採用軟式加油
1923年,美國完成了歷史上第一次空中加油行動,後來英國對其進行了改進,發展了軟式空中加油系統。不過這個技術當時主要用於增加客機的航程,
最初的軟式空中加油系統採用機尾加油的方式,操縱繁瑣且不方便,所以英國將其進一步改進成了軟管式空中加油設備,亦稱為“軟管-浮錨式”加油系統。採用此種方式進行空中加油,受油機的設備非常簡單,只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22-30米長的軟管和一個漏斗式浮錨所組成。
浮錨呈漏斗狀,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,軟管則由絞盤控制放出和回收。“軟管-浮錨式”加油系統經過逐步改進,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。當然,
這種軟式加油系統是目前各國空軍主要的加油手段,中國空軍的蘇-27/30、殲-10系列、殲-11系列、殲-15、殲-16,以及殲-8D二代機等,都採用“軟管-浮錨”軟式空中加油系統。
F-35伸縮管加油
隱形飛機必須硬式加油
不過,軟式加油的缺點也很明顯。一是受油機需要外露受油管,這會增加飛機的阻力,特別是對第五代隱形戰機來說,還會增加飛機的雷達反射截面。二是輸油速度較慢,一般在1500升/分鐘左右,對大型飛機來說加油時間較長。三是由於浮錨式加油系統受氣流影響較大,受油飛機對準困難。
上世紀50年代,美國空軍在為戰略轟炸機提供空中加油的時候,發現軟式空中加油系統用於對大型飛機進行加油存在較大的困難,所以發展了硬式空中加油系統。硬式空中加油設備亦稱“飛桁”式加油裝置,它主要在加油機的尾部裝有一具由兩截可伸縮的剛性伸縮管組成的加油桁杆,其結構與機尾合為一體。
加油桁杆平時為收起狀態,進行空中加油作業時將其伸出。在加油桁杆的中間裝有V形操作面,後緣間的夾角約130°左右,V形操作面的作用類似於航空器的升降舵,操縱它可使加油桁杆在一定範圍內移動。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°角,橫向活動範圍為34°角,並且由專職的加油操作人員進行操作。
硬式加油設備的優點就是輸油速度快,可達到6000升/分鐘左右。因為是使用剛性杆,所以對空氣亂流不太敏感,並有銜接操縱方便等優點,特別適合給大型作戰飛機進行加油。另外受油機的構造比較簡單,只需要在機體的適合部件增加一個受油口即可,對飛機的阻力和雷達反射面影響較小。
其缺點是,空中加油機構造比較複雜、昂貴,只適合大型飛機改裝,不適合較小的作戰飛機,並且一次只能給一架戰機加油,通用性差,需要有受過專業訓練的加油操作員。所以我們看到目前大規模裝備硬式空中加油系統的只有美國空軍,即使是美國海軍也使用軟式空中加油系統,因此就出現過美國海空軍聯合作戰,空軍的空中加油機不能給海軍飛機加油的情況。後來美國為硬式空中加油機發展了一個軟式空中加油套件,可以臨時改裝為海軍的加油機。進入90年代以後,美國又為KC-135等硬式空中加油飛機加裝了軟式空中加油吊艙,變成了硬/軟綜合的空中加油飛機,進一步提高了空中加油機隊的靈活運用能力。
F-22背部硬式加油
硬式加油讓殲20戰力倍增
儘管美國F-35、俄羅斯T-50和中國前批次殲-20採用改進型伸縮式軟管加油法,能夠避免破壞隱形效果,但這不是長久之計,畢竟軟管加油時間偏長,特別是對於殲-20這種大型戰機來說,快速加油十分重要。所以中國正兩條腿走路,一面採用伸縮式軟管加油應急,一面研發硬管加油。
當運油-20誕生時,再結合後期改進型殲-20,中國將成為繼美國之後,第二個能獨立研製和裝備硬式空中加油系統的國家。
實際上採用硬式加油系統的受油機則要簡單得多,只需要增加一個受油插座和對燃油管路進行簡單更改,改裝投資少,見效快。特別是受油插座與飛機外形蒙皮齊平,對戰機的氣動特性、重量特性以及隱形能力等整體性能影響很小。同時還可節省受油機的機內空間,不存在軟式空中加油系統存在的增加阻力、雜訊及增加雷達反射截面的問題。同時飛機的受油速度快,使空中加油時間大大縮短,這樣就減少了加/受油機遭受攻擊的機率,提高了戰場生存力。
硬式空中加油技術對受油機的機動性要求不高,受油機駕駛員只需將飛機定位在指定的位置,由加油機的加油員將加油管與受油機的受油插座對接即可。因而大批受油機駕駛員不必增加專門的受油飛行訓練,就可以儘快形成戰鬥力。
中國空軍已經提出攻防兼備的戰略方向,未來中國空軍戰機將向隱形化和大型化發展,空軍的作戰半徑也會越來越大,因此對於空中加油機的要求也就越來越高。在這種情況下,硬式空中加油系統的優點就變得越來越突出,這種新一代的加油方式,將成為殲-20的戰力倍增器。
隱形飛機必須硬式加油
不過,軟式加油的缺點也很明顯。一是受油機需要外露受油管,這會增加飛機的阻力,特別是對第五代隱形戰機來說,還會增加飛機的雷達反射截面。二是輸油速度較慢,一般在1500升/分鐘左右,對大型飛機來說加油時間較長。三是由於浮錨式加油系統受氣流影響較大,受油飛機對準困難。
上世紀50年代,美國空軍在為戰略轟炸機提供空中加油的時候,發現軟式空中加油系統用於對大型飛機進行加油存在較大的困難,所以發展了硬式空中加油系統。硬式空中加油設備亦稱“飛桁”式加油裝置,它主要在加油機的尾部裝有一具由兩截可伸縮的剛性伸縮管組成的加油桁杆,其結構與機尾合為一體。
加油桁杆平時為收起狀態,進行空中加油作業時將其伸出。在加油桁杆的中間裝有V形操作面,後緣間的夾角約130°左右,V形操作面的作用類似於航空器的升降舵,操縱它可使加油桁杆在一定範圍內移動。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°角,橫向活動範圍為34°角,並且由專職的加油操作人員進行操作。
硬式加油設備的優點就是輸油速度快,可達到6000升/分鐘左右。因為是使用剛性杆,所以對空氣亂流不太敏感,並有銜接操縱方便等優點,特別適合給大型作戰飛機進行加油。另外受油機的構造比較簡單,只需要在機體的適合部件增加一個受油口即可,對飛機的阻力和雷達反射面影響較小。
其缺點是,空中加油機構造比較複雜、昂貴,只適合大型飛機改裝,不適合較小的作戰飛機,並且一次只能給一架戰機加油,通用性差,需要有受過專業訓練的加油操作員。所以我們看到目前大規模裝備硬式空中加油系統的只有美國空軍,即使是美國海軍也使用軟式空中加油系統,因此就出現過美國海空軍聯合作戰,空軍的空中加油機不能給海軍飛機加油的情況。後來美國為硬式空中加油機發展了一個軟式空中加油套件,可以臨時改裝為海軍的加油機。進入90年代以後,美國又為KC-135等硬式空中加油飛機加裝了軟式空中加油吊艙,變成了硬/軟綜合的空中加油飛機,進一步提高了空中加油機隊的靈活運用能力。
F-22背部硬式加油
硬式加油讓殲20戰力倍增
儘管美國F-35、俄羅斯T-50和中國前批次殲-20採用改進型伸縮式軟管加油法,能夠避免破壞隱形效果,但這不是長久之計,畢竟軟管加油時間偏長,特別是對於殲-20這種大型戰機來說,快速加油十分重要。所以中國正兩條腿走路,一面採用伸縮式軟管加油應急,一面研發硬管加油。
當運油-20誕生時,再結合後期改進型殲-20,中國將成為繼美國之後,第二個能獨立研製和裝備硬式空中加油系統的國家。
實際上採用硬式加油系統的受油機則要簡單得多,只需要增加一個受油插座和對燃油管路進行簡單更改,改裝投資少,見效快。特別是受油插座與飛機外形蒙皮齊平,對戰機的氣動特性、重量特性以及隱形能力等整體性能影響很小。同時還可節省受油機的機內空間,不存在軟式空中加油系統存在的增加阻力、雜訊及增加雷達反射截面的問題。同時飛機的受油速度快,使空中加油時間大大縮短,這樣就減少了加/受油機遭受攻擊的機率,提高了戰場生存力。
硬式空中加油技術對受油機的機動性要求不高,受油機駕駛員只需將飛機定位在指定的位置,由加油機的加油員將加油管與受油機的受油插座對接即可。因而大批受油機駕駛員不必增加專門的受油飛行訓練,就可以儘快形成戰鬥力。
中國空軍已經提出攻防兼備的戰略方向,未來中國空軍戰機將向隱形化和大型化發展,空軍的作戰半徑也會越來越大,因此對於空中加油機的要求也就越來越高。在這種情況下,硬式空中加油系統的優點就變得越來越突出,這種新一代的加油方式,將成為殲-20的戰力倍增器。