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空中加油有多危险?美军顶级飞行员和战斗机也会栽它手上

空中加油有多危险?美军顶级飞行员和战斗机也会栽它手上
2020年10月27日 22:41 新浪网 作者 军武次位面

  空中加油挺危险

  2020年9月29日下午,美国加利福尼亚州人民正享受着难得的好天气,天空中出现了一架濒临失控的大型飞机,和一架正高速坠地的战斗机。

▲迫降后的KC-130加油机

  原来一架隶属美国海军陆战队航空兵的F-35B战斗机在与一架KC-130J加油机在空中加油训练时,发生碰撞事故。F-35战斗机严重受损导致失控,飞行员不得不弹射逃生。而KC-130加油机的右翼两台引擎的叶片也全部损毁,左边机翼油箱迅速漏油,还是靠着飞行员的精湛技术才勉强在一片农田中迫降。

  美国海军陆战队航空站指挥官布雷特•范尼尔透露,目前F-35飞行员和KC-130的机组人员身体状况良好,但价值1.2亿美元的F-35B战斗机已经彻底损毁无法修复。

▲软管加油中的F-35

  众所周知,能够驾驶F-35B战斗机的飞行员,都是海军陆战队航空兵中的佼佼者,其中不乏飞行教官甚至王牌飞行员。但是,面对空中加油,万里挑一的优秀飞行员加上最先进的F-35B战斗机,却还是难以避免灾难。那么,空中加油究竟为什么如此危险?

  什么是软管加油

  在此次事故中,KC-130J加油机上采用了一种相对危险但也是最常见的加油方式——软管加油。这种加油方式的历史很古老,在差不多一百年前的1923年6月27日,美国陆军航空兵就通过两架DH-4B双翼机实现了两架飞机间的软管加油。

▲早期使用的重力作用软管加油

  软管加油,在上世纪三十年代成为了第一种实用的空中加油方式。当然,二战和冷战后,科技快速发展使得现在的软管加油与百年前有很大不同,但它的许多本质并没改变。

  美军所使用的软管-锥筒空中加油方式的原理非常简单,就是通过翼下抛出一根带有加油接头的软式加油管,而接头前部则带有整流罩、稳定伞、气动控制面等装置。

▲两架战机同时进行软管加油对接

  这种加油方式最大的好处就是成本低,许多运输机都能通过部分改造来获得加油能力;同时它还无需专门的加油控制员,还能同时为两到三架受油机加油,甚至可以为具备受油能力的直升机加油。软管加油是世界上使用最广泛的加油系统。然而,与这些优点相伴的,是巨大的潜在风险。

  理论上来说,加油机能够简单地控制加油软管,增加成功与受油机对接的几率,但实际上,受油机必须掌握高超的驾驶技巧、对接技巧以及密集编队飞行技巧,才能准确地进行对接——如果对接速度过快,那么软管将会发生剧烈的横向震动导致战机受损,而对接速度太慢,又会导致无法加油或燃油泄漏。

  ▲加油失败很容易出现严重事故

  加油的过程中,受油机飞行员必须时刻保持飞机的稳定,如果在这时忽然遭遇不稳定气流,后果将是灾难性的——加油软管上的锥筒和探针(加油接口部分)可能会撕裂战机的表面,碎片可能会打碎驾驶舱盖,甚至被吸入进气道导致引擎故障。

▲加油套管的操作

  曾在加拿大空军服役的飞行员丹•高尔指出,软管空中加油是目前世界上最危险的空中加油方式之一,想要熟练掌握空中加油技巧,需要长达6-10年的飞行训练。他本人也足足用了8年的时间,才“成功掌握协调一架笨拙的加油机和一架灵活的战斗机的能力”。

  他还透露,在加拿大空军的一次越洋飞行中,一架战斗机就是因为多次尝试加油失败,最终不得不在冰岛提前降落——而这架战机的飞行员是已经在空军服役了15年。

  可以猜到的是,此次导致美军F-35B坠毁的,很可能就是软管加油。陆战队方面曾明确表示,事故发生在两架飞机的加油过程中,F-35很可能是在加油过程中遭遇了气流或其他原因的故障,导致与加油机失去协调,并被锥筒及其碎片击打受损,最终变成了一堆昂贵的残骸。

  有趣的是,曾有公司开发了更安全的软管加油系统,让软管和锥套能够灵活地伸缩,不会导致战机受损,但不幸的是,这玩意只有美国空军和法国空军才有,至于陆战队,还是省省吧。

  新出现的硬管加油

  看到这,许多人就得问了软管这么危险,那就没有安全点的方法吗?作为世界上折腾空中加油最久的美国人,自然不会一心只搞软管加油。

  早在上世纪四十年代,那位将东京变成一片火海的柯蒂斯•李梅将军就令波音公司开发出一种新型的加油系统,并要求它必须比软管加油的效率更高,同时更加安全可靠。因为他的目的就是给大型战略轰炸机提供更高效的空中加油,从而让美军的战略轰炸能力更强大。

  在李梅将军的坚持下,一种划时代的空中加油方式诞生了,它就是硬管加油。它和软管加油不同,其加油方式是通过一根带有稳定小翼的刚性硬质伸缩加油套管,加上柔性万向加油喷嘴来为战斗机和轰炸机进行加油。

▲硬管加油

  硬管的加油速度更高,每分钟燃油流量高达3800升。同时,这种加油方式需要一名专门的操作人员用于操作这根加油套管,受油机飞行员只需要保持飞行稳定即可成功对接,至少从飞行员角度来看,这种加油方式要友好多了。

  但是,硬管加油也有不足之处:首先,这种硬质加油管位于机身后部,每次只能给一架飞机加油;其次,它不具备给直升机加油的能力;再次,它也存在加油失败的风险,受油机飞行不稳定仍然可能导致加油管受损,如果操作员处理不及时,还有可能损伤飞机本身。

  ▲B2隐身轰炸机正在硬管加油

  1966年,一架B-52轰炸机在西班牙附近的地中海沿岸与KC-135加油机进行硬管加油时发生意外事故,导致B-52和KC-135上的合计7名机组人员全部遇难。更严重的是,当时这架B-52还挂载了4枚氢弹,其中两枚坠地破损导致核污染,而还有一枚坠入地中海后失踪,美军花了超过两个月的时间才把它捞了回来。

  空中“针线活”

  事实上,无论是软管加油还是硬管加油,甚至是罕见的一对一机翼加油,都是极为危险的。美国空军上尉斯科特•基德曾将空中加油形容为“在空中发生的危险的穿针引线”,他指出,空中加油就像是一根正在以数百英里时速飞行的线,去穿一个同样以数百英里时速飞行的针眼,同时周边还随时可能有气流刮过,可见空中加油的难度之巨。

  就目前来看,软管加油和硬管加油都各有其优势,很难判断未来是否会出现“一家独霸”的现象,不过美军已经在KC-10加油机上实验了软/硬管混合加油机制,让一架加油机既能满足同时为多架战斗机、直升机加油的需求,又能满足为大型轰炸机快速加油的需求。

▲俄罗斯也使用软管加油
▲中国战机夜间软管加油

  截至目前,中国和俄罗斯等国一样,还没有获得实用化的硬管加油技术,但已经取得了较大的进展。目前,中国还没有对战略轰炸机进行快速加油的需求,但随着未来轰-20服役,可靠、高效的硬管加油技术将成为刚需。因此,在空中加油这一领域,中国仍然需要加快脚步跟上时代发展的进程。

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