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楼主: 万磁王

解密飞杆式空中加油

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 楼主| 发表于 2014-5-25 12:32:43 | 显示全部楼层
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  到50年代初,美国空军在大多数战斗机装备了受油插座或探管的情况下,开始进行首次大规模的海外部署。1952年7月,在KB-29加油机的支援下,第31战斗机护航联队的58架F-84G从佐治亚州特纳空军基地飞到日本进行部署。3个月后,75架F-84G从德州的博格斯托姆空军基地飞往日本三泽空军基地。这些远程部署行动证明从美国本土基地向遥远的海外基地派驻大量战斗机的可行性。
  但是飞行速度缓慢、依靠螺旋桨推进的KB-29加油机在喷气时代很快就落伍了,因此趋于成熟的KB-50加油机在1955年开始服役。KB-50在两侧机翼下各增加一台小型涡喷发动机来提高飞行速度,以便匹配喷气式战斗机。该机安装了三套软管锥套,一套在机身,两套在翼下吊舱中,可以同时为三架飞机加油。
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KB-50安装了三套软管锥套,一套在机身,两套在翼下吊舱中,可以同时为三架飞机加油

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 楼主| 发表于 2014-5-25 12:33:08 | 显示全部楼层
  取代KB-29的还有波音KC-97,该机在保留“同温层货轮”运货能力的同时增加了空中加油能力。KC-97在后舱门处安装了源自KB-29的加油操作员工作站,由于没有尾炮塔可利用,所以飞杆只能前移到后机身。加油操作员俯卧着通过一个观察窗来观察受油机(KC-97的加油操作员很少会喜欢上军队里的其它岗位,因为躺着是他们的工作内容之一)。KC-97的货舱甲板油箱和飞杆在必要时可被快速拆除,从加油机变回运输机。后来KC-97的两种改型提供了更大的运输能力和灵活性。1957年1月,3架B-52在沿途分布的98架KC-97的支援下,以45小时19分钟的耗时完成了环球飞行。B-52编队的长机名为“幸运女郎III”,由詹姆斯•莫里斯中校指挥,而他正是1949年环球飞行中“幸运女郎II”的副驾驶。轰炸机编队把8年前“幸运女郎II”创造的纪录缩短了一半还多,而且还是三架B-52同时打破这个纪录。
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KC-97为B-52加油,为了配合KC-97的速度,B-52不得不放下了起落架
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加油操作员很少会喜欢上军队里的其它岗位,因为躺着是他们的工作内容之一

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 楼主| 发表于 2014-5-25 12:33:29 | 显示全部楼层
  美国空军的作战飞机全面换成喷气式后,以汽油为燃料、螺旋桨推进的加油机就落后于时代了。美国空军需要有一种全新的加油机,在性能上能更好地匹配B-52和新型高速战斗机。波音在50年代初开始研制一种新飞机——KC-135,其基本设计即可用于空军的加油机也可用于民用运输机。KC-135原型机在1954年首飞(与传言恰恰相反,波音707客机和KC-135并不是同一种飞机的两种型号,两者的机身横截面外形区别很大)。首架KC-135A于1957年入役并一直服役到今天。
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KC-135出现后,B-52空中加油时终于不用放起落架了

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 楼主| 发表于 2014-5-25 12:33:47 | 显示全部楼层
  早期型KC-135安装4台普惠涡喷气发动机,在9100米高度的巡航速度超过每小时800公里。至于航程,当然具体还要取决于加出去多少燃油。如果不执行加油任务的话,该机的航程超过14500公里。按输出10吨燃油计算,KC-135A的任务半径大约是5600公里。按输出54吨燃油计算,任务半径就减少到1600公里。
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KC-135的油箱

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 楼主| 发表于 2014-5-25 12:34:09 | 显示全部楼层
  KC-135安装了经过时间考验的飞杆系统和KC-97的操作员面板,操作员依然是脸朝下俯卧。这种飞机还在操作员两侧为加油观察员或教官安排了两个位置,观察窗周围的大型反射镜拓展了操作员的视野。KC-135内部有12个机翼油箱和9个机身油箱,所有的燃油加起来超过90吨。尽管该机没有安装锥套系统,但飞杆末端可以安装一种特殊的长2.74米的转接软管锥管。
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KC-135安装了经过时间考验的飞杆系统和KC-97的操作员面板,操作员依然是脸朝下俯卧。这种飞机还在操作员两侧为加油观察员或教官安排了两个座位,观察窗周围的大型反射镜拓展了操作员的视野
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尽管KC-135没有安装锥套系统,但飞杆末端可以安装一种特殊的长2.74米的转接软管锥管

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 楼主| 发表于 2014-5-25 12:34:30 | 显示全部楼层
  数十年来,KC-135获得了良好的声誉。但是老式涡喷发动机耗油高、噪音大、维护费用昂贵。最近几年里(译注:本文发表于1993年),KC-135通过发动机升级已经延长了加油机的使用寿命并提高了性能、降低了噪音、还减少了维护费用。美国空军计划为其295架KC-135换装大推力高涵道比涡扇发动机,编号KC-135R。美国空中国民警卫队和空军预备役的KC-135则换装了拆自波音707后期型的8吨推力的普惠涡扇发动机,编号KC-135E。
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KC-135R更换了著名的CFM56发动机,军用编号F108-CF-100
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KC-135E则使用二手的TF33发动机,后来也升级成CFM56

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 楼主| 发表于 2014-5-25 12:34:52 | 显示全部楼层
  迄今为止空军已经升级完163架KC-135R,升级后的飞机在性能上有了很大提高。举个例子,R型与原始型号相比载油量提高了25%,可以输出的燃油提高了50%,使用费用降低了25%。今日美国空军拥有633架KC-135加油机,延寿计划将使该机继续飞进下个世纪。
  70年代初,美国空军需要一种更大型的具备加油机功能的运输机,要求该机具有更大的载货量、航程、以及空中加油能力。空军审查了当时的大型民用客机后再1977年选定了麦道DC-10-30三发喷气客机的军用衍生型。首架KC-10“增程器”空中加油机于1981年开始服役,这种飞机与DC-10的通用度超过90%,减少了维护与后勤上的开支。该机的机翼油箱和安装在货运甲板下的主油箱可容纳165吨燃油,接近KC-135的两倍。KC-10在不执行加油任务的最大航程为18500公里,安装在飞杆旁的软管锥套提高了任务灵活性。该机驾驶舱后方有一个空中受油插座,可以接受其他KC-10或KC-135的空中加油。到1987年生产线关闭之前麦道共生产了60架KC-10A。
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首架KC-10“增程器”空中加油机于1981年开始服役,这种飞机与DC-10的通用度超过90%,减少了维护与后勤上的开支
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KC-10在不执行加油任务的最大航程为18500公里,安装在飞杆旁的软管锥套提高了任务灵活性
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KC-10油箱布置

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 楼主| 发表于 2014-5-25 12:35:15 | 显示全部楼层
  美国空军大多数战斗机的受油插座都在座舱后的机背上,当然也有很多例外。F-111的受油插座在机背中线偏左处,F-15的在左侧翼根整流罩上,A-10的受油插座在机鼻。
  以飞行员的角度来看,一些飞机进行空中加油的确更容易。在所有的飞机中,F-16是美国空军最容易进行空中加油的。一名驾驶过很多型号战斗机的飞行员说F-16成熟的电传飞控系统和飞控计算机使空中加油变得“小菜一碟”。飞行员训练也支持这一观点,换装F-16的学员在训练的很早阶段就能完成空中加油,而其它飞机的学员则需积累更多的飞行经验。
  A-10则是空中加油的困难户。“疣猪”的最高时速仅比加油机的最低加油速度快一点,加油机飞行员听到的最多请求就是A-10飞行员要求再慢点。有时A-10会因KC-135的尾流影响而减速,如果飞行员没全神贯注的话,那么飞杆在移动过程导致的微小气流变化就足以影响飞机进入受油位置。A-10飞行员在描述对接成功时这样说:“那是我飞行生涯中最值得夸耀的时刻。最糟糕的事情已经过去,我终于可以放松一下了。”A-10的脱离连接也不轻松,脱离刹那从硬管插头喷出的燃油会覆盖座舱盖,飞行员什么也看不见。
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A-10的脱离连接也不轻松,脱离刹那从硬管插头喷出的燃油会覆盖座舱盖,飞行员什么也看不见

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 楼主| 发表于 2014-5-25 12:35:36 | 显示全部楼层
  F-4和F-15的空中加油不像A-10那么困难,但仍然需要比F-16飞行员付出更多的努力。但空中加油飞行总是紧张而困难的,每种飞机都有自己的空中加油特性。每次在加油机身后的飞行都是困难的,与飞杆的对接过程同样困难。因此,在任何一种飞机的试飞中空中加油都是测试的重要部分。
  总的来说,空中加油在今天是相当安全的,但偶尔也会发生事故。飞行员的恶梦之一就是带着半截硬管回家,如果他超出飞杆移动范围极限或遇到强烈扰动气流的话就可能出现这一幕。如果在飞杆完全脱离前飞行员飞太高过于靠近加油机的话就会出现最危险的情况,此时加油操作员无法收回飞杆或把飞杆上抬脱离飞机,飞行员唯一选择就是暴力脱离。在极罕见的飞杆无法断开的事故中,受油机可以打开减速板减速,扯断飞杆末端的预设的干式断开接头,带着一截硬管回家。有时飞行员或操作员也会在对接、脱离过程中出错或因位置不当而使使加油管碰撞了受油机,这会刮花涂装、撞坏座舱盖、折断天线,或使机身出现轻微凹痕,有时会导致更严重的损伤。
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这就是为什么A-10的鼻子总是坑坑洼洼的原因

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 楼主| 发表于 2014-5-25 12:35:58 | 显示全部楼层
  在某些情况下,飞行员会愿意被飞杆锁住进行拖曳飞行。例如在“沙漠盾牌“行动的部署期间,一架KC-135拖曳一架丧失部分动力的F-4飞越了半个大西洋。海湾战争期间,一架战斗机因为战伤而严重漏油,一架加油机在拖曳该机飞行的同时按漏油速度输送燃油。尽管加油机无法拖曳一架完全失去动力的飞机,但可以使一架受伤的飞机明显降低下坠的速度。
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1983年一架KC-135拖曳一架丧失部分动力的F-4飞越了半个大西洋,使战斗机成功降落在备降机场,加油机机组因此收到了表彰

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