直升机空中加油技术纵横谈

直升机空中加油技术纵横谈
直升机具有机动性高、敏捷灵巧、隐蔽性好、生存能力强等诸多优点。

这些独特的优点正好符合现代战争中的主动、纵深、灵活和协调等基本要求，直升机已经成为作战力量的兵力倍增器，它不仅可以提供有效且及时的空中支援，而且还使陆军兵种能够在三维空间中作战，因此受到了世界各国的重视。

然而，由于受到飞行特性和技术能力的限制，直升机的航程和载油量太小，无法进行大范围战场机动和长距离奔袭作战。

正因为如此，直升机空中加油技术应运而生，并得到了长足发展。

从实战中诞生而来的直升机加油技术
在越南战争时期，美国派出许多直升机飞往敌后营救被越军击落的飞行员，大多数美军飞行员为避免被越南游击队俘虏，跳伞之后都躲在山区，这就给美军直升机带来了难题，装满油料的救援直升机无法在山区上空盘旋，油料过少又不能长时间滞留搜索区。

为了解决这个问题，美国人想到了在空中给直升机加油的主意。

最初，美国利用圈状探管从一架直升机给另一架直升机进行空中加油试验。

试验证明，这种加油方式是可行的，但因直升机本身所携带的油料就极其有限，直升机对直升机加油的效果并不理想。

这促使美国了另辟蹊径，开始尝试使用KB-29M和KC-97型加油机对直升机进行空中加油试验，通过不断地实践和摸索，美军成功地实现了低速固定翼飞机与直升机空中加油技术。

1964年，美国用C-l30“大力神”多用途运输机改装而成的 HC-l30P加油机开始正式为其直升机进行空中加油作业，直升机空中加油时代随即开启，从此。

直升机也将自己珍贵“吻”献给了固定翼飞机。

在随后的越战中，这项技术优势抢眼，逐渐成为美军执行营救任务时一个必不可少的组成部分。

目前，直升机空中加油技术已成为一种重要而有效的空中补给手段，作用明显。

直升机通过空中加油可大大增加留空时间，对其执行预警、反潜、侦查和救援的任务具有极其重要的意义。

越南战争期间，美军用HC-130P加油机对HH-3E直升机进行空中加油，使其空中巡逻时间增加到5个小时，巡逻区域面积提高了1.5倍！1967年5月，两架HH-3E直升机利用空中加油首次完成了从纽约到巴黎的长达5870千米的不着陆横跨大西洋飞行。

历时30小时46分中，创造了当时直升机最大飞行时间和最长飞行距离的世界纪录。

直升空中加油后能执行远距离作战任务并进行自布置，免去了费时费事的空运海运，例如在对直升机进行空运时，为了减少装运体积，要对直升机的桨叶和尾部进行折叠、拆卸和重新组装。

而直升机经空中加油后，可以自行布置到战场，既节约了准备时间，又提高了作战效率。

1989年12月，三架美国特种部队的MH-47D型直升机经过两次空中加油，直接由美国坎贝尔堡军事基地飞抵巴拿马参展，为争取战争胜利赢得了宝贵的时间。

空中加油还可使直升机
在作战需要和紧急情况下，通过少装燃油的方式，减轻总重，对于执行特种作战任务。

如在高温、高原地区，用少装燃油获得必要的悬停性能，完成任务后在实施空中加油返回基地。

此外，当直升机在崎岖不平的山区和植被茂密的森林的飞行，同时无法利用地面效应时，这种先减重后加重方法非常符合实战需要。

直升机进行空中加油的必要条件
直升机空中加油系统比较复杂，但大致可以分为两部分：一部分配置在加油机上叫加油装置，由于受到直升机旋翼的限制，对直升机加油的固定翼飞机均采用吊舱软管式加油装置，加油吊舱一般被挂装在加油机机翼两侧，并可同时为两架直升机加油。

另一部分配置在受油直升机上，称为受油装置，输油管分为固定式和伸缩收放式两种。

空中加油机是加油装置的载体也是空中加油作业的实施者。

由于直升机的飞行速度较小，要求固定翼加油机的最小速度也要与之匹配，因而加油机与受油机速度之间至少有18至28千米/小时的重叠，才能保证空中加油安全进行，以美国KC-130系列加油机为例，该系列中的 HC-130N、和HC-130P空中加油机主要供直升机空中加油使用，其左右外翼下各挂一个吊舱——软管式空中加油吊舱，两吊舱之间相距约27.4米。

吊舱内装有一个液压传动的软管绞盘，管长约24.9米。

加油机货舱内装有两个容量为6800升的油箱和两个加油观察员座椅。

当一架直升机加油时，最大输油率为750升/分，若同时为两架直升机加油，最大输油率为640升/分。

在空中加油时，HC-130P加油机的飞行高度一般为1500米左右，襟翼下放 70％，指示空速控制在190～120千米／小时之间。

通常，加装在受油直升机上的受油装置所占的体积和重量必须尽量小，要求不占直升机座舱内部空间和不能降低直升机升力，操作简便，易于维护，重量轻，气动阻力小，一般能在5～6分钟内加满油箱；紧急情况下能与锥形加油接头脱离和自动关闭油箱并封闭，最后还要求能够在夜间实施空中加油作业。

改装受油直升机除选择受油管和受油接头外，还要解决在加油中的通气问题，以提高加油速度。

虽然加油机燃油系统中配备有冲压活门，但只用停止燃油箱的增压器气源的方法并不能完全消除油箱中的增压空气，所以人们大多采用增装加油通气活门的方法通气，这种活门在空中加油时才打开，飞行时不会影响原增压系统。

为了使加油机的锥形加油接头与直升机旋翼桨盘之间有足够的间隙，受油直升机的输油管通常要伸旋翼桨盘外1米。

受油管通常安装在直升机机身右下角，多为两段可伸缩式。

美军的CH-47D直升机在空中加油试验时使用的是伸出后长度为11.8米的受油管，收缩后长6.6 米。

内外两管均由石墨复合材料制成，管外径25.4厘米，活动外管外径22.9厘米。

当飞行速度为204千米／小时，受油管伸出与收缩时间分别为30秒和 34秒。

活动内管前端
通过一个易断接头与受油插头连接，若插头尖处的横向载荷超过454千克的设计极限，易断接头被剪断，同时，两个切断开关分别关闭，并切断受油管和加油机加油锥套的油路。

美军的MH-60G、HH-60G、MH-53J/G以及英军的EH-101HC3型直升机也装有受油管，大多都采用可伸缩型。

美军的CH-47D和MH-47E型直升机没有采用可伸缩式受油管，而是使用固定的石墨复合材料受油管，输油率为568升/分，6分钟便可加满油箱。

体验直升机空中加油全过程
直升机的空中加油过程与固定翼飞机的空中加油程序相同，分会合、对接、加油和解散四个步骤。

因为美军的HC- 130加油机左吊舱位置加油为例，具体加油过程如下：首先，受油直升机按预定航线飞行，HC-130加油机从约低于受油直升机60米的下方接近受油直升机，然后超越受油直升机，在其达到恒定速度时，受油直升机下降高度，进入左边观察位置，两机相距60米左右作编队飞行，速度保持的204千米／小时。

此时受油吊舱尾部红、黄．绿三色信号灯中的红灯亮，锥形加油接头在弹力作用下弹出吊舱，稳定伞打开，加油软管脱出。

软管全部放出后，红灯灭，黄灯亮，此时受油直升机朝左下方移动进入对接位置，以比加油机快0.6～2.5米/秒的速度飞行，将受有插头插入锥形加油街头，并在约62千克的对接力下对接。

随后，受油插头被自动夹紧并封闭。

当距直升机1.5米，黄灯灭、绿灯亮，自动接通使冲压空气涡轮增至额定加油量时，燃油将停止流动，绿灯灭、红灯亮，冲压空气涡轮自动慢转，吊舱燃油的升压泵停泵，加油结束。

受油直升机朝右下方移动，使受油管在加油员舱正后方，并高于对接位置1.5～3米，以便锥形加油接头由受油直升机受油管上脱出后下落。

然后，受油直升机减速将软管拉至全脱出位置，在接头脱开力增至190千克时，将受油插头脱出，两机即脱离。

受油直升机向左移至观察位置后散开。

若需要加油机右吊舱位置加油，可按上述方法，受油直升机进入加油机右边观察位置即可依加油操作顺序进行加油。

直升机与固定翼飞机空中加油差异
既然直升机与固定翼飞机都可进行空中加油，那么它们两者有何区别呢？仔细看上文我们不难总结出这两种差异。

直升机空中加油时的飞行速度无法同固定翼飞机的相比，所以从加油机方面来说，给直升机加油的飞机都必须能够进行低速飞行，所以拥有涡桨发动机的飞机成为了直升机加油机的首选，而固定飞机空中加油所需速度比较高，加油机也必须能跟上它的步伐，所以配备涡扇发动机的加油机成为首选。

直升机的旋翼限制了其受油方式，所以直升机只能通过软管和受油管对接来实现空中加油，而先进的固定翼飞机如F- 22为了减小辐射面积和风阻力，更多地放弃了受油管，直接通过将加油管插入机身的方式来进行空中加油。

另外，固定翼飞机为了避免在加油时被发现，
通常加油高度都比较高，而实践表明，直升机在中空加油比在高空加油更具实战价值，应用的次数也更多些。

我国直升机空中加油技术的设想
我国领土领海幅员辽阔，海陆边境绵延上万千米，与我国为邻的国家达三十多个，复杂的地缘环境加大了巡防压力和驻防成本。

利用战术直升机和直升机空中加油技术，不仅可大大提高我军进行边防巡逻到和应对突发事件的反应能力，实现作战人员不换乘直达战区的目的。

而且空中加油可以减少我军直升机对战术机场的依赖，减少作战直升机的载油量，增加载弹量，提高直升机的航程和飞行性能，从而可大幅度增强其执行各种作战任务的能力。

综上所述，笔者认为发展我国的直升机空中加油技术也是势在必行。

然而，直升机空中加油技术是一项非常复杂的系统工程，特别是为运输机和直升机改装加受油设备，由于涉及到机体结构、气动布局计算和机上电气管线设计等诸多技术难题，致使掌握该项技术的国家屈指可数。

上世纪90年代，随着我国自行研制的和轰油六型加油机交付部队使用，我国在空中加油飞机改装方面已具备一定的技术能力，进行直升机空中加油技术攻关的条件已逐渐成熟。

今后一段时间，我国的直升机空中加油技术应立足于“独立研发，以我为主”的思路，积极发挥现有装备技术成熟、成本较低、使用灵活的优点，以发展具有直升机加油能力的国产空中加油机平台为重心，逐步配套相关设备的方法，实现我国直升机空中加油技术零的突破。

面对新需要，笔者认为我军的国产直升机加油平台可以依靠改装运九型飞机来实现。

运九型飞机是一种性能较为先进的军用战术运输机平台，其特点是技术成熟、成本低、使用经济性好、效能提升潜力较大，相关技术指标非常接近美国C-130运输机，又由于我国已完全掌握了该机的相关核心技术，所以非常适合改造为空中加油机。

构想中的运油九型加油机是在运九型新型多用途运输机的基础上，进行改装之后所派生出来的新一代战术加油机，该机不仅可以对今后的直八Ｆ型受油直升机进行加油作业，未来还可为新一代重型军用直升机提供空中油料保障。