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空中油轮-展望我国运油-20大型空中加油机  

2013-01-29 17:50:53|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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空中油轮-展望我国运油-20大型空中加油机 - 小飞猪 - 小飞猪的博客
我国运-20大型运输机

       元月26日,我国运-20大型军用运输机首次试飞成功,它表明我国已经掌握了大型军用运输机技术,为我国空军转型提供了强有力的物质基础。

对于我国空军来说,运-20的研制成功,不仅仅表明空军空运能力的提高,同时也解决了大型特种飞机尤其是预警机、空中加油飞机缺乏改装飞机的问题。

从上世纪90年代以来,我国空军开始由国土防空型向攻防兼备型转变,空军的作战范围开始大幅度增加,这样就对飞机的载荷航程提出了更高的要求,由于现代空地导弹体积和重量较大,飞机外挂后阻力增加,因此航程和作战半径受到影响,就会出现导弹和油量争夺重量指标的情况,在这个时候就需要为作战飞机加装空中加油系统,这样飞机可以少挂载燃料,多挂载武器,在燃料不足的时候,由空中加油机提供空中加油,以提高飞机的载荷能力、作战半径,另外战斗机在在执行战区巡逻和扫荡任务的时候,也需要空中加油的支持,以便尽可能的在战区上空滞留,各主要军事发达国家都配备有空中加油机,比如美国空军最多的时候拥有超过500架空中加油机,进入新世纪后,我国周边的一些国家也在采购大型空中加油机,以提高本国空军的作战能力,如日本向美国的采购了4架KC-767空中加油机,而印度空军在拥有伊尔-78MKI空中加油机的情况下,又向欧洲订购了A330MRTT空中加油机,这些都值得我们警惕。

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美国空军KC-135R空中加油机 

我国空军长期执行国土防空任务,作战范围局限在本土,因此使用航程较短的歼击机也可以执行防空任务,同时航空工业水平较低,无法研制空中加油机,所以国产空中加油机一直处于空白状态,因此我国空军的作战半径一直没有得到较大的提高,特别是距离大陆较远的深海远岛区域,更是有点鞭长莫及。,上世纪80年代以后,中苏关系的缓和,中央军委开始考虑改善南线态势,因此发展空中加油机和具备空中加油能力的歼击机提到日程。

我国第一种具备空中加油能力的歼击机是歼-8D,它是在歼-8B(02)批的基础上改进的,配备了固定式空中加油系统,采用了SL-5A单脉冲火控雷达,具备发射增加PL-11半主动雷达制导空空导弹和能力、座舱换装JHK-13E平显,系统可以与机载惯导系统相交联,增加了大园、自动程序导航和选择航线导航工作状态,能有效的保证远程导航。但是该机保留了歼-8B三角翼布局和机械式操纵系统,因此低空低速性能欠佳,这也影响了后来的空中加油机的选型。

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我国空军轰油-6型空中加油机 

当时我国空军可以选择的空中加油机有两个型号,一个是运-8,一个是轰-6,运-8的优点就是螺旋桨飞机油耗低,成本较低,起降性能好,但是它的缺点也非常明显,最大起飞重量只有60吨,空机重量大约是35吨,这样飞机最大载油只有25吨,实际上运-8装备部队以后,一直存在着功重比不足的问题,高温高原条件下载荷能力偏低,而南海属于亚热带地区,飞机的功重比进一步下降,所以运-8在南海上空的载油还要小于25吨,还有就是速度偏低,运-8的最大速度只有600公里左右,巡航速度更是降低到500公里,前面说过歼-8B型飞机属于三角翼布局,低空低速性能不足,加上当时我国空军采用的是软式空中加油系统,输油管在空中状态非常不稳定,因此飞机具备较强的低速稳定性能,所以综合各种因素考虑,我国空军最终没有采用运-8改装空中加油机。

我国空军第一代空中加油机是在国产轰-6的基础上改装的轰油-6,主要将弹舱用来容纳燃料,同时改进了飞机的导航系统,同时加装了雷达告警和箔条、照明弹投放架,提高了飞机的生存能力,海军航空兵的轰油-6是在轰-6D型飞机改装的,与空军的轰油-6有所区别,所以型号称为轰油-6D,轰-6最大起飞重量76吨,空重37吨,载油接近40吨,飞机最大平飞速900公里以上,巡航速度800公里上,接近歼-8D的巡航速度,这样两者的配合比较方便,因此对于当时的中国空军来说,轰油-6的确是一种合适的选择。

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具备空中加油能力的苏-30MKK歼击轰炸机 

但是轰油-6的缺点也十分明显,首先它的最大起飞重量和载油十分有限,载油才40吨,而国外大型空中加油飞机如KC-135的载油在100吨以上,相当于2.5架轰油-6的载油量,而KC-10A的载油量更是达到了160吨,一架飞机的载油量就达到4架飞机的载油量,除了载油量低以外,轰油-6采用的涡喷-8发动机属于第一代喷气式发动机,油耗较大,巡航油耗:每公斤推力每个小时需要近1公斤的燃油,而现代大型空中加油机采用的是大涵道比涡扇发动机,它的油耗只相当于涡喷-8的60%,这样载油低,发动机油耗又高,这样就影响了飞机的供油能力,根据相关资料,轰油-6在活动半径为1000公里情况下,供油能力还不到10吨,而一架苏-30MKK的歼击轰炸机的载油就高达10吨,以每架需要供油5吨计算,那么一架轰油-6只能提供为两架苏-30MKK提供空中加油服务。这个效率委实偏低。

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美国KC-10空中加油机 

进入新世纪以后,我国空军现代化建设开始加快,大量具备空中加油能力的歼击机列装部队,根据海外媒体的报道:目前我国具备空中加油能力的歼击机、歼击轰炸机包括100架苏-30MKK、MK2、300架歼-10,近100架歼-8D、F、DF型战斗机,并且随着歼-16、歼轰-7B等型歼击轰炸机、新一代歼击机的服役,这个规模还在不断的增加,而我国空中加油机的数量、质量一直没有得到明显的增加,不断增长的空中加油需要与我国空军薄弱的空中加油能力形成了鲜明的对照,也在一定程度上影响了我国空军的作战能力,尤其是远程作战能力。

为了尽快提高我国空军的空中加油能力,尽快实现空中加油机的更新换代,本世纪初,我国向俄罗斯采购了8架伊尔-78空中加油机,它是在伊尔-76的基础上改装大型空中加油机,最大起飞重量为190吨,空重90吨左右,载油可以达到100吨,飞机在左、右两侧机翼的翼尖和机尾各加装一个软式空中加油吊舱,这样可以同时给3架飞机加油,以活动1500公里计算,它的供油能力可以达到70吨左右,以每架苏-30MKK受油5吨计算,那么它的可以为14架苏-30MKK歼击轰炸机提供燃料,效率是轰油-6的8倍以上,显然伊尔-78装备我国空军以后,将会有力的提高我国空军的远程作战能力。

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日本空中自卫队装备的KC-767空中加油机 

不过伊尔-76运输机和伊尔-78空中加油机在前苏联时期由乌兹别克斯坦的塔什干飞机厂生产,但是前苏联解体以后,俄罗斯对于独联体其他国家的军工企业采取了饿死战略,无以为继的塔什干飞机厂为此破产,而俄罗斯暂时也无法生产出伊尔-76系列运输机,在这种情况下,也就无法履行向我国提供伊尔-78空中加油机的合同,我国空军空中加油机不足的问题延续至今,所以运-20研制成功以后,我国空军首先进行改装的可能不是预警机或者电子战飞机,而是空中加油机。

笔者推测运-20大型运输机改装的运油-20型空中加油机可能和伊尔-78一样,拥有3个外挂点,配备国产RDC-1软式空中加油吊舱,中国航空设计研究院设计制造,软管末端有一加油锥套,舱内有一个软管绞盘和配套的电子设备,吊舱前端有两个小型风扇带动发电机进行自主发电,不需要从母机上接电源或液压系统。整个吊舱总长为4米,软管外伸长度接近15米,最大加油量达到每分钟1500升,这样一架运油-20就可以为三架歼击机或者歼击轰炸机提供空中加油服务。

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俄罗斯伊尔-78空中加油机 

目前运-20采用的是D-30KP-2涡扇发动机,起飞推力12.5吨,起飞油耗0.5,巡航推力2.7吨,巡航油耗0.7,这样以起飞推重比为0.25计算,运油-20的最大起飞重量在200吨,结构系数取0.28,大约56吨,发动机取0.08,大约16吨,固定设备考虑到加装空中加油设备,相关系数比运-20要有所增加,所以取0.7,那就是14吨,这样运油-20的空重就达到了86吨以上,最大载油量为110吨左右,已经达到了KC-135R的水平,以活动半径为1000公里计算,飞机从启动、暖机到起飞以5分钟计算,那么需要耗油2.5吨左右,任务结束留有5分钟油量,加上飞机自身的油耗,这样飞机可以提供大约90吨左右的燃料,以每架苏-30MKK需要5吨燃料计算,那么它的可以提供为18架苏-30MKK提供空中加油服务,也就是说一架运油-20支持4个的苏-30MKK4机编队的作战,其效费比已经可以达到甚至超过伊尔-78空中加油机。

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正在空中加油的E-3预警机 

运油-20列装部队以后,将会打破我国空军对于国外空中加油机的依赖。同时也可以有力的增我国空军的远程作战能力,以1000公里活动半径可以提供90吨的燃料计算,2架运油-20几乎就可以支持一个团的苏-30MKK、歼轰-7在南沙作战,后者可以在挂载多枚反舰导弹执行远程打击任务,对于现代反舰任务来说,尤其是具备较强防御能力的水面编队来说,饱和攻击仍旧是最佳的战术,所以需要作战单元能够挂载更多的武器,以提高饱和攻击能力,同时也可以减少指挥、引在这方面的压力,此外还可提高歼-10这样的中型战斗机在南沙、钓鱼岛这样深海远岛地区的滞空时间和作战能力,现在歼-10虽然也可以飞抵这些地区,但是需要挂载多个副油箱,影响了中距空空导弹的挂载,如果能够有运油-20就可以提高飞机的挂载,增强机载火力。

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KC-135给C-5战略运输机空中加油 

运油-20还可以提供特种飞机的航程和作战半径,目前国产空警2000飞机受到改装飞机的限制,在距离基地1000公里处只能保持4个小时左右的执勤时间,而美国的E-3A在距离基地1600公里的地方可以达到6个小时,而日本空中自卫队的E-767在距离基地1800公里的地方为8个小时,都要高于空警-2000,因此对于我国空军来说,为空警-2000增加空中加油系统,提高它的滞空时间就显得非常重要,同时对于运-20本身来说,也需要空中加油来提高它重载运输能力,特别是99式主战坦克这样一些超重武器装备的情况下。

当然对于运油-20来说,未来的发展依然要进行发动机方面的升级,用国产涡扇-20替代现在的D-30KP-2及涡扇-20发动机,涡扇-20是我国在涡扇-10的基础上研制的大涵道比涡扇发动机,起飞推力可以达到15吨,这样可以有效的提高飞机的最大起飞重量,增加飞机的载油,从而进一步提高运油-20的空中加油能力,将我国空军远程打击能力提高到一个新的水平。

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注:

参考资料:

1、世界飞机手册

2、世界航空发动机手册

3、世界预警机概览

4、本文配图来源于网上,权利归原作者所有

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