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歼-20空中加油软管好还是硬管好?

  空中加油不仅能够大幅度提升军用飞机的活动半径和滞空时间,还可通过轻油起飞,有效提升军机的机场适应性。轻油起飞使得军机爬升速度更快,减少了军机在空气稠密,阻力大,耗油率高的低空低速区域活动的时间,有利于长距离飞行时的燃油经济性。空中加油还使得军机在执行远航程任务时不必频繁起降,延缓了机体结构疲劳寿命的损耗速度。现代化战斗机的结构寿命折旧率可达每小时1万美元以上,那怕是几个百分点的额外寿命都意味着巨大的成本结余。 dedecms.com

  技术成熟,使用广泛的空中加油模式包括硬管加油与软管加油两大类。美国空军是硬管加油模式的坚强堡垒。软管加油则被美国海军与海军陆战队,以及世界各国空军所普遍采用。对于许多中国军迷而言,美军是绝对的榜样和标杆,解放军的装备现代化建设必须无原则地向美军看齐。在他们看来,既然美国空军的F-117A,B-2A,F-22A,F-35A四型隐形作战飞机均采用了硬管加油技术,中国空军的J-20自然也必须照此办理。 本文来自织梦

  实际上美国空军原本使用的也是软管加油,但软式加油管的燃油输送率较低,无法有效支持饥渴万分的涡喷动力战略轰炸机。立足于早打,大打,打核战争,由战略空军司令部主导的美国空军于是转而专注于燃油输送率较高的硬管加油技术。

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  1950年服役的波音KC-97 “同温层油船”是以B-29“超级空中堡垒”重型轰炸机为基础研制的C-97“同温层货船”运输机的加油机版,也是大批量列装的专业加油机的开山之作,总产量达816架。KC-97配备了首见于KB-29P型加油机的硬式加油管,能携带大约34000升航空煤油,是总产量高达2032架的B-47“同温层喷气”中型涡喷战略轰炸机身后默默奉献的无名英雄。B-47由6台通用电气J47涡喷发动机驱动,满载起飞重量超过100吨,其中半数以上为航空燃油。多数KC-97纯由活塞式发动机驱动,巡航速度偏低,以至于低速性能不佳的B-47在加油过程中随时处于失速的边缘。

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  为了更加安全高效地喂饱堪称油老虎的喷气式战略轰炸机,美国战略空军司令部在1954-1965年间采购了803架波音KC-135“同温层油船”空中加油机,并置战术飞机部队的强烈抗议于不顾,彻底放弃了软管加油技术。很长一段时间内KC-135唯一的加油设备是其尾部的硬式加油管,上世纪90年代起实施“多点加油系统”升级后才在翼尖加装了FRL-Mk.32B型软管加油吊舱。总共只有45架KC-135R进行了必要的改装,能够携带Mk.32B吊舱。兼具硬管与软管加油能力的KC-10的产量仅60架,并且直到1981年才进入美国空军服役。 织梦内容管理系统

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  美国空军的加油机长期由战略空军司令部控制,越南战争等局部战争中出动的加油机都是从战略空军手里“借”来的。硬管加油技术路线是战略空军主导加油机研制的必然结果。在战略空军司令部的大力推动之下,硬管加油技术从上世纪50年代末开始在美国空军形成了事实上的垄断,此后研制的空军飞机只能沿袭被战略空军所强加的硬管加油路线A都是空军飞机,理所当然地采用了硬管加油技术,与是否隐形毫无关系。美国海军陆战队的F-35B与美国海军的F-35C就都采用了软管加油技术。 织梦内容管理系统

  硬管加油的优点确实非常明显。首先是燃油传输率高。KC-135加油机硬式加油管的最大传输率为每分钟1000美制加仑即3785升,KC-10加油机硬式加油管的最大传输率为每分钟1100美制加仑即4180升,KC-46加油机硬式加油管的最大传输率为每分钟1200美制加仑即4542升,空客A330 MRTT加油机硬式加油管的最大传输率也达到了每分钟4500-4600升。

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  软式吊舱中最先进的Cobham 80X系列每分钟只能输送2650升燃油,此时吊舱需安装于加油机机身中心线位置,否则油压不够。现役数量较多的Cobham805E型软管加油吊舱的传输率为每分钟2271升。翼挂式的Cobham 90X系列最大输油率为每分钟1703升,现役905E型的传输率为每分钟1590升。A330 MRTT使用的就是Cobham 80X与90X系列。Mk.32的最大输油率为每分钟1325升。

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  相同技术条件下,硬式加油管与机身中心线安装的软管加油设备相比输送率高出70%以上,与翼下挂载的加油吊舱相比优势更为明显。硬式加油管采用刚性结构并配备气动控制面,受不良气象条件影响较小。硬式加油管由加油机上的操作手控制,对受油机飞行员的技能要求较低,也较不易遭到受油机飞行员的操作失误和疲劳驾驶的影响。

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  然而硬管加油的缺陷也十分明显。除了结构复杂,成本高,重量大,需要配备额外的操作人员之外,其最致命的弱点是每架加油机只能安装1套硬式加油管,无法同时为多架飞机加油。战术飞机的燃油系统流量有限,受油能力不超过现代化翼挂软管加油吊舱的最大传输率,实际上无法利用硬管加油技术燃油输送率高这一主要优点。

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  使用软管加油时,一架大型加油机可同时为二至三架战术飞机输送燃油,效率比一对一服务的硬管加油高得多。空中加油时的飞行速度通常只有喷气式飞机典型巡航速度的70%,实施硬管加油时,大型编队中的许多战术飞机被迫以非经济航速长时间排队等候,造成严重的额外燃油消耗。携带多套软管加油系统的加油机与单纯配备1具硬式加油管的加油机相比,系统冗余度也高得多,不会由于单一加油设备的损坏而彻底丧失空中加油能力。 织梦好,好织梦

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  软管加油吊舱体积小,重量轻,成本低,对平台结构和性能冲击较小,无需配备加油管操作人员,且燃油传输率足以有效支持战术飞机。但软管加油对大气扰动极为敏感,容易受到恶劣气象条件和受油飞机“机首波”的影响,对受油机驾驶员技术要求较高,受油探管的体积和重量代价也都高于硬管加油系统采用的受油口。 dedecms.com

  大型飞机的机动性和操控性较差,“机首波”强烈,需油量巨大,宜使用燃油传输率高,对大气扰动不敏感的硬管加油技术。机动性及操控性俱佳,需油量有限,“机首波”亦较为微弱的战术飞机则更适合采用软管加油。伸缩式受油探管及其附属燃油管线尺度的重型战术飞机而言根本算不了什么,不能作为否定软管加油路线的理由。要维持雷达隐形,硬式加油受油口和软管加油探管均需藏匿于隐形舱盖之下,在设计合理的前提下两条路线的隐形性能并无差别。

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  解放军未来的重型飞翼隐形轰炸机可在机翼外侧或弹舱后方安装内藏式软管加油模块,以较小的重量和成本代价化身为轰炸-加油双任务平台。若选择硬管加油技术,则加油管必须安装于中心线弹舱位置,如此改装的飞翼隐形加油机将丧失携带重型内置武器,执行轰炸任务的能力,作战灵活性大幅度下降,可收纳于机体之内的硬式加油管的改装成本和技术难度也比增加隐形舱盖的软管加油系统要高得多。 本文来自织梦

  硬管加油的线运输机,未来重型轰炸机等动辄吞下数十吨燃油的大型航空器,软管加油完全能够满足J-20等战术飞机的使用需求。长期顽固坚持硬管加油路线的美国空军如今也已转向软硬兼备,以便在联合作战中有效地支持美国海军,海军陆战队,以及盟国军队的作战飞机。中国空军更加没有理应盲目仿效冷战时期的美国空军技术路线的公开照片清楚无误地显示其机首右侧存在内藏式受油探管的隐形舱口盖,J-20采用软管加油模式的事实已不容置疑。 dedecms.com


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