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話說空中加油(下)

前兩篇介紹的都是加油機,最后一篇來講講空中加油的具體流程和規(guī)則。不過首先要更正兩個之前的錯誤。

第一,A330 MRTT的加油操作站采用的也是立體顯示系統(tǒng),操作員也需要佩戴立體眼鏡,而且投入時間比KC-46早8年以上。這兩種飛機的顯示模式都可以在2D和3D之間切換,不同的照片顯示空中加油時有的操作員戴3D眼鏡,有的不戴。

> 澳大利亞皇家空軍的KC-30A正在中東給兩架美國第480戰(zhàn)斗機中隊的F-16加油,操縱員佩戴了3D眼鏡。

> KC-30A給737“楔尾”預(yù)警機加油的2D圖像,上篇介紹的KC-10上那種機械指示儀表的數(shù)據(jù)都已經(jīng)被整合到電視畫面上,一目了然。

A330 MRTT配備的是德國Kappa公司研制的空中加油視覺增強系統(tǒng),由機身底部的硬桿3D攝像機組(10個鏡頭)、翼根底部的2部全景攝像機(各2個鏡頭)和2部加油吊艙攝像機構(gòu)成,提供硬桿受油區(qū)域(最遠30米距離)的高清三維影像和后機身加油空域330度范圍的全景圖像。

再看看KC-46的機腹:從后向前依次是硬桿、軟管和185度廣角攝像機組。KC-46的系統(tǒng)集成度更高,硬桿、立體攝像機組和軟管整合在同一個整流罩內(nèi),廣角攝像機組和紅外對抗系統(tǒng)又集成在另一個整流罩內(nèi)。

第二,KC-135加油控制面板左上角的那個機械儀表標(biāo)錯了,它不是KC-10上的燃料流量計,而是用于測試硬桿接頭上的信號線圈,按下面的測試按鈕對線圈進行測試,儀表盤上的標(biāo)記從左到右依次為斷開、閉合良好和短路。

下面開始講講關(guān)于空中加油的技術(shù)問題。這其實是一個很大的題目,涵蓋的范圍從方圓幾百公里內(nèi)加油機和受油機的交匯,一直到零距離加油桿和受油口的對接,是個非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程,我只能盡可能簡單直觀地說一說重點。

以下大部分資料來自北約標(biāo)準(zhǔn)化局頒布的《空中加油手冊 ATP-56(B)》,雖然各國裝備的加、受油機在性能、設(shè)備、加油方式上有很大不同,但北約內(nèi)部的加油程序是統(tǒng)一的,因此能夠最大限度地實現(xiàn)空中加油服務(wù)共享。

> 2009年4月28日,法國空軍的C-135FR和澳大利亞皇家空軍訂購的首架KC-30A在西班牙海岸進行空中加油測試

嚴(yán)格限定的加油空域

俗話說“天高任鳥飛”,但是空中加油可不是想在哪加油就能在哪加油的。加油時加/受油機結(jié)合體不能進行大幅度機動,必須盡量保持直線飛行相當(dāng)長的時間,加油區(qū)間內(nèi)不能有其它飛行器進入干擾;如果同時為多個編隊加油,狹窄的空域里將有大批飛機一邊編隊一邊機動,空情非常復(fù)雜,因而空中加油對使用空域有非常嚴(yán)格的規(guī)定。

空中加油基本上有兩種方式,一種是伴隨加油,就是加油機陪伴受油機一起飛行,在中途合適的時間和安全的空域進行加油保障,完成加油后可以一同抵達目的地也可以提前離隊返航。這種方式通常用于沒有地面機場保障條件下的越洋轉(zhuǎn)場飛行,或者是超遠程空中突擊。比如英國購買的F-35B從美國返回本土就是由A330 MRTT伴隨加油跨越大西洋的。

> 2018年6月6日,英國訂購的首批4架F-35B從南卡Beaufort海軍陸戰(zhàn)隊航空站轉(zhuǎn)場至諾??丝ゑR漢皇家空軍基地,航程6650公里,皇家空軍出動了3架加油機提供保障

戰(zhàn)術(shù)行動中更多的則采用定點加油,在靠近戰(zhàn)區(qū)的安全地帶設(shè)立加油機待機區(qū)域,通常稱作“anchor - 錨點”,加油機在此區(qū)域內(nèi)繞圈待機。需要加油的戰(zhàn)術(shù)飛機脫離戰(zhàn)場前往就近的錨點與加油機匯合,就像F1的Pit Stop。這樣的配置不需要加油機在紛亂的戰(zhàn)場上到處搜尋嗷嗷待哺的受油機,便于戰(zhàn)區(qū)空中交通管制和安全防衛(wèi),也便于對大機群進行持續(xù)不斷的空中加油支持。加油區(qū)域的設(shè)置需要考慮各種因素,包括距目標(biāo)和基地的距離、受油機的航程、加油機群的數(shù)量、敵方威脅、氣象條件等等。

> 越戰(zhàn)時期美國戰(zhàn)斗機和偵察機設(shè)立的空中加油區(qū)域,主要集中在泰國北部、老撾部分地區(qū)和北部灣上空

具體的交匯流程有很多種形式:RV Alpha、RV Bravo和RV Charlie用于對頭交匯,適用于加、受油機導(dǎo)航系統(tǒng)故障,或者受油機戰(zhàn)損等情況,交匯機動主要由加油機完成;RV Delta為平行交匯;RV Echo是支持空戰(zhàn)巡邏(CAP)的計時交匯;RV Foxtrot用于同機場起飛的伙伴加油;RV Golf為中途定點交匯。每種流程都有相應(yīng)的航向、距離、轉(zhuǎn)彎坡度等非常復(fù)雜的規(guī)定,這里就不展開了。下圖是RV Bravo和RV Charlie的交匯示意圖,從中可以看出加油機和受油機的軌跡和整個加油區(qū)的空間尺度。

即使是在和平時期支援空中加油訓(xùn)練和轉(zhuǎn)場飛行,空中加油區(qū)域的規(guī)劃也是非常講究的,嚴(yán)格規(guī)定了加油航線的進入點、退出點、航向和長度。下圖是美國境內(nèi)設(shè)立的空中加油待機區(qū)域和加油航線:

> 黑色實線是加油航線,兩端是進入和退出導(dǎo)航點,框起的區(qū)域就是加油機待機的錨點

> 對照一下民用航班的飛行狀況就可以看出這些加油區(qū)域盡量避開了繁忙的民航航線

> 英國軍用空域分布圖,淺藍色長條就是目前皇家空軍設(shè)立的14個空中加油區(qū)域,兩個紅框是軍事訓(xùn)練空域,威爾士境內(nèi)那個黃色循環(huán)箭頭就是馬赫谷

不同種類的飛機有不同的最佳加油高度和速度:F22、F14這樣的戰(zhàn)斗機一般加油高度在8500米-9100米,速度0.82馬赫;空軍一號、KC-10等大型機的高度為7600米,速度275-290節(jié);C-130系列的高度只有2400米,速度210節(jié)。

> KC-135為E-4B“守夜者”國家空中行動中心(NAOC)進行空中加油

加油程序

受油機在空中管制單位、預(yù)警機的引導(dǎo)下或者按預(yù)定計劃和加油機接近到一定距離后就開始了匯合程序。

1. 建立聯(lián)系

在距離預(yù)定加油時間15分鐘時,加、受油機雙方做好匯合準(zhǔn)備,打開雷達交匯信標(biāo),設(shè)定塔康頻道,受油機發(fā)送敵我識別信號。在空管批準(zhǔn)后,雙方進行初次加油聯(lián)絡(luò)(RV Initial Call)。

加油機:“(Receiver Callsign), (tanker callsign) for RV (type). My altitude, when cleared, your altitude, set A/A TACAN (channel), Mode 3, (timing if required), (and altimeter setting if not 1013.2mb)

(受油機呼號),(加油機呼號)加油(類型)。我的高度,你確認后高度,設(shè)定塔康(頻道),第3模式,(如果需要計時),(設(shè)定高度表,如果不是1013.2mb)”。

受油機將重復(fù)一次。當(dāng)受油機建立雷達聯(lián)系,向目視距離靠近時,受油機呼叫“(受油機呼號)Judy”。

受油機必須從加油機后下方接近加油機,速度為加油機速度+20節(jié),垂直間距至少保持1000英尺(305米),直到雙方接近到1海里距離建立目視接觸并確認身份。此時受油機呼叫“(受油機呼號)Visual - 目視”,然后加入加油航線,逐步爬升接近加油機。

如果受油機不能夠目視接觸到加油機,將遵循下面的規(guī)定:

  • 沒有配備機載雷達或者僅有氣象雷達的受油機不能繼續(xù)進入1海里范圍內(nèi),除非能夠目視發(fā)現(xiàn)加油機。

  • 配備基本機載搜索雷達(無鎖定功能)的飛機可以爬升到基準(zhǔn)加油高度以下500英尺處,并在此高度接近到?海里。如果在此過程中雷達接觸丟失,受油機必須回到加油機下方1000英尺的高度。

  • 配備帶鎖定功能搜索雷達的飛機可以低于10節(jié)的速度、500英尺的高度差接近到加油機后方1500英尺的距離。此時如果能夠建立目視接觸則可以繼續(xù)爬升接近;如果還不能目視接觸則必須中止接近。

如果在整個交匯過程中失去目視接觸,受油機必須維持當(dāng)前的間距和高度差,直到加油機進入能見度更好的空域,或者退回下一檔安全高度/距離,或者終止加油。


在交匯和加油過程中如需進行機動,標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)彎坡度為25°AOB,而且除非有特別要求,整個加/受油機群統(tǒng)一只進行左轉(zhuǎn)機動,以避免空中碰撞,這也是幾乎所有空中加油過程中轉(zhuǎn)彎的照片都是左轉(zhuǎn)的原因。

> 2003年1月24日,VF-2戰(zhàn)斗機中隊的一架F-14D在接受空中加油,從云層可以看出左轉(zhuǎn)的角度

在低能見度條件下為幫助發(fā)現(xiàn)加油機位置,受油機或者空中/地面管制員可以要求加油機打開強光照明燈,口令為:“(受油機呼號)Mark - 標(biāo)識”。除了開燈,有的加油機還可以釋放少量燃油或者打一發(fā)熱焰干擾彈作為回應(yīng)。僅當(dāng)受油機油量過低或者處于其它緊急狀態(tài)時才可以使用這一程序。

如果在交匯過程中受油機速度過快超越了加油機,雙方必須遵循下列程序:

  • 受油機呼叫“(加油機呼號)Execute Overrun - 執(zhí)行超越”,并將飛行高度降低到加油機1000英尺之下,減速、維持加油航向及制定高度。

  • 加油機維持飛行高度和航向,加速超越受油機(如果已經(jīng)釋放出軟管則不得超過軟管限制速度)。

  • 當(dāng)任意一方發(fā)現(xiàn)加/受油機相對位置已經(jīng)恢復(fù)正常,他們可以呼叫“(受油機呼號)Terminate Overrun - 中止超越”。

  • 在加油機恢復(fù)建立雷達或者目視接觸后,將減速至標(biāo)準(zhǔn)加油速度,重新開始交匯程序。

2. 編隊

在雙方距離縮小到500米以內(nèi)且加油機后方?jīng)]有其它飛機時,加油操作員發(fā)出口令:“(受油機呼號)Clear join - 允許進入”。

受油機默認從加油機的左后方加入編隊,除非領(lǐng)隊加油機另行指定位置,多架受油機須排成左梯隊。左后方這一區(qū)域被稱作“觀察區(qū)”,供受油機觀察加油過程,等待受油。

受油機進入觀察區(qū)指定位置后,呼叫:(受油機呼號)Observation - 觀察”。

觀察區(qū)的具體位置由加油機的觀察員配置決定:如果加油機尾部設(shè)有觀察員或者硬桿操作員座席,則受油機排列在加油機機翼之后 - 觀察員的視野中;如果沒有觀察員則受油機必須遷移到機翼之前,令加油機駕駛員可以目視觀察到整個受油機編隊。

如果是硬桿加油系統(tǒng),第一架受油機可直接飛到加油桿后方,其它飛機進入觀察區(qū)。在加油過程中,受油機的編隊順序或者位置改變將完全接受加油操作員的指揮。

多架加油機編隊通常排成右梯隊并且按500英尺的高度差分層飛行,原則上不超過3架同時執(zhí)行加油作業(yè)。受油機從左側(cè)加入編隊,靠近指定的加油機。如果受油機是多發(fā)大型飛機且數(shù)量超過受油機的2倍,高度差要增大到1000英尺。

3. 進入預(yù)備加油位置

隨后加油機放下硬桿或者釋放軟管并呼叫:“(受油機呼號)Clear astern left/centre/right - 左/中/右后方就位”。

收到移動指令后,受油機飛行員必須目視確認移動方向沒有障礙,然后才可以開始行動,類似于開車變道時得先越肩察看盲點。受油機到達加油桿/管后方預(yù)備加油位置后呼叫:“(受油機呼號)Astern left/centre/right - 左/中/右后方就位”。

硬桿加油機一次只能為一架受油機加油。

如果加油機有兩個加油點且都空著,而只有一架受油機,受油機前往右側(cè)的加油點。

如果有多架受油機,第一架受油機移動到右側(cè)軟管后方,然后第二架再移動到左側(cè)軟管后方。整個編隊的其它飛機都必須保持當(dāng)前的位置,直到加油操縱員給出新的指令。

4. 對接受油

無論有幾個加油點,一架加油機通常只能安全地監(jiān)控一架受油機的對接過程,因此一次只有一架受油機被(通過語音口令或者燈光信號)允許進行對接。如果加油機能夠監(jiān)控兩架受油機,也可能批準(zhǔn)兩架受油機同時進行對接。

加油操縱員呼叫:“(受油機呼號)Clear contact - 允許對接”。如果是多點加油,還需要指定是哪一個加油點。此時軟管受油機前進將加油探桿插入加油錐套中,硬桿受油機前進到受油位置。

硬桿加油機的加油操縱員根據(jù)受油機位置呼叫:Stabilize穩(wěn)定/Forward 前進/Back后退/Up向上/Down向下/Right 向右/Left 向左/Return to astern退回后方”。這一部分的具體流程相當(dāng)復(fù)雜,詳見下文。

雙方的加油裝置連接鎖定后,加油機開始壓力加油。如果加油機了解受油機采用的燃油系統(tǒng),加油量按受油機油量單位計算,反之則采用加油機的油量單位。

預(yù)定的輸油量傳輸完畢后,加油操縱員呼叫:“(受油機呼號)Disconnect - 斷開”。受油機按程序斷開,退到后方預(yù)備位置。加油桿會自動(或人工)縮回。

如遇到特殊情況需要緊急中斷加油,加油操縱員呼叫:“(受油機呼號)Breakaway, Breakaway, Breakaway - 解脫、解脫、解脫”,被呼叫的受油機立即脫離,此時往往有大量燃油飛濺而出。

如果緊急情況消失,需取消緊急中斷,加油操縱員呼叫:“(受油機呼號)Terminate Emergency Separation - 中止緊急分離”,受油機恢復(fù)加油。

如果在加油過程中受油管沖撞加油錐套,懷疑錐套骨架或傘布受損,受油機飛行員呼叫“(受油機呼號)Spokes - 條幅”。加/受油機雙方協(xié)商評估受損情況,判斷是否允許繼續(xù)加油。

5. 重組

加油完備后,兩架同時加油的受油機必須保持對接狀態(tài),等待加油操縱員的脫離命令。通常兩架受油機會同時脫離,因為一架受油機先脫離有可能會令加油機產(chǎn)生輕微的側(cè)滑。但為了提高加油效率,或者兩架受油機的受油量不同,也會分別脫離。

加油操縱員呼叫:“(受油機呼號)Go reform - 前往重組區(qū)”。受油機后退脫離加油桿/管后,向右進入和觀察區(qū)域鏡像相對的“重組區(qū)”,按先后次序從內(nèi)向外排成右梯隊,等待同編隊剩余的飛機。受油機就位后呼叫:“(受油機呼號)Reform - 重組完備”

隨著加油的進行,編隊左后方又會有新的受油機編隊請求加入。只有在前一個編隊全部進入重組區(qū)后,后一個編隊才會被允許進入觀察區(qū)。

6. 脫離

當(dāng)整個受油機編隊都完成加油進入重組區(qū)后,加油機呼叫:“(受油機呼號)Clear to leave - 允許離開”。受油機編隊向右側(cè)水平或爬升脫離,第二個編隊開始進入加油區(qū)進行加油。

單機在完成加油后直接脫離編隊,如果是在高威脅區(qū)域,脫離時受油機經(jīng)常還會發(fā)射熱焰彈誘餌以防范可能的攻擊。除非得到空管或其它控制單位的批準(zhǔn),脫離時不得降低高度,因為下方空域很可能還有其它等待加入編隊的受油機。

> 2018年3月16日,一架F-15E在伊拉克上空完成加油后正向右脫離KC-135加油機

把整個流程放在一起就是下圖這樣:

加油標(biāo)志和燈光信號

空中加油難度非常大,尤其是對接過程。加油機和受油機各自在空中進行高速運動,即使是在晴空萬里的條件下,加油機尾部的絮流、不可預(yù)見的風(fēng)切變等因素都會讓兩機的相對位置隨時發(fā)生劇烈變化。而無論是硬桿還是軟管,最終完成對接的精度都是在三維空間里以分米計的(軟管錐套直徑91厘米,硬桿受油口的寬度更是只有30厘米)。

如果是夜間或者惡劣氣象環(huán)境,甚至碰上受油機戰(zhàn)損或者燃油即將耗盡,事情就變得更加復(fù)雜。這就好比兩個人在黑燈瞎火的顛簸山路上一前一后飛快地騎自行車,一個人要用綁在長棍子頂端的打火機去點著身后那個人嘴上叼的煙,還不能亂戳燒到人家的臉,沒有雜技團的本事這是很難辦到的。

為了幫助加、受油機空勤人員完成加油作業(yè),在加油機和受油機上設(shè)有很多輔助標(biāo)志和燈光信號裝置。

加油桿

每個型號的加油機配備的加油硬桿規(guī)格都略有不同,下面以KC-10為例。

KC-10加油桿的外桿長11米,可伸縮的內(nèi)桿長7米,當(dāng)內(nèi)桿完全伸出時總長度達到17.75米,比F-18C的機身還長。在加油桿上裝有內(nèi)部通信系統(tǒng),只要受油機也配備相應(yīng)設(shè)備,對接后雙方就可以進行更保密的有線語音通話。

具體加油流程如下:

  1. 受油機進入預(yù)備位置后,加油操縱員將加油桿放下,內(nèi)桿伸出約3.6米;

  2. 得到允許后,受油機從預(yù)備位置前進到對接位置并保持穩(wěn)定。如果受油機無法保持固定間距,將觸發(fā)緊急脫離程序以避免空中相撞。這一過程中加油機飛行員需隨時準(zhǔn)備斷開自動駕駛,以防止突發(fā)狀況導(dǎo)致兩機距離過近;

  3. 加油操縱員控制小翼以緩慢且穩(wěn)定的速度(約每秒1英尺)將加油桿伸向受油機的受油口;

  4. 對準(zhǔn)后伸長內(nèi)桿插入受油口內(nèi)部,受油口里的卡扣將加油桿鎖定,完成對接;

  5. 受油機在加油過程中必須將相對位置保持在加油桿的操作包線內(nèi)。

加油機的數(shù)字電傳操控系統(tǒng)配備了自動負載緩解系統(tǒng) - ALAS,可以減輕加油桿和受油口的徑向壓力,并維持在一個較低恒定水平。

加油桿上還裝有獨立斷開系統(tǒng) - IDS,如果正常的電信號系統(tǒng)發(fā)生故障,受油口卡扣無法解鎖,IDS將啟動,用壓縮空氣縮回加油桿噴嘴兩側(cè)的卡扣,以避免用蠻力解脫拉壞加油桿。

采用空氣動力學(xué)控制的加油飛桿具有自己的操作包線,可以在有限的范圍內(nèi)前后移動,并允許受油機進行一定的俯仰、滾轉(zhuǎn)和偏航機動。所以硬桿加油在兩機對接后并不是剛性連接,而具備一定的位置調(diào)整空間,以適應(yīng)氣流顛簸。ALAS系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)控對接點的應(yīng)力狀態(tài),在超出限額破壞硬件之前會自動斷開。

在加油桿內(nèi)桿上用鮮艷的紅色、黃色和綠色標(biāo)出長度范圍,綠色部分是加油的最佳工作區(qū)間,黃色為過渡區(qū)間,紅色為警告區(qū)間,幫助加油操縱員和受油機飛行員判斷距離。

實際使用效果:

> 加油機視角

> 受油機視角

和硬管配套的還有機腹前部的飛行員指示燈 - PDL,用于硬管加油時向受油機飛行員提供位置信息。PDL由左右2組燈組成,左側(cè)指示加油桿的高度,右側(cè)指示加油桿的長度。

加油桿上的感應(yīng)線圈測量硬桿的高度位置和內(nèi)桿的伸出長度,自動控制PDL的燈光信號提供和加油桿操作相關(guān)的運動趨勢信息,加油操縱員不再進行語音控制,由受油機飛行員根據(jù)PDL信號進行位置調(diào)整。

當(dāng)受油機位置過高接近加油桿的高度上限時,左側(cè)高度指示燈的D字會點亮,下面的紅箭頭也跟著點亮,指示受油機飛行員降低高度。隨著高度降低,紅箭頭轉(zhuǎn)為黃箭頭,當(dāng)綠燈亮起說明已經(jīng)達到合適的加油高度。右側(cè)長度指示燈也是同樣的顯示原理,其燈光信號的顏色和內(nèi)桿上的長度標(biāo)識顏色是對應(yīng)的。

當(dāng)處于無線電靜默狀態(tài)時,PDL還能用于向進入加油位置的受油機下達位置指示命令,紅燈常亮表示大幅度動作,紅燈閃爍表示小幅度修正。

如果加油過程正PDL發(fā)生故障不能正常顯示,受油機飛行員需詢問是否繼續(xù)加油,如果繼續(xù)將由加油操縱員以語音下達指令,否則需退出加油,回到后面的預(yù)備位置。

如果所有PDL燈光一起閃爍,說明遇到緊急情況,必須立刻執(zhí)行緊急脫離程序。

> KC-46的PDL已經(jīng)開始采用最新型的LED燈具

PDL系統(tǒng)無法顯示偏航趨勢,這需由受油機飛行員根據(jù)加油機機腹的黃色對中基線自行判斷,夜間加油時這條輔助線是會發(fā)光的。

軟管系統(tǒng)

后20架KC-10同時配備中線軟管和翼下軟管,兩者略有不同。中線軟管長24米,可伸出部分為21米;翼下軟管總長相同,可伸出部分為22.5米。軟管均為黑色,上面的標(biāo)有一系列0.6米寬的粗環(huán)和0.3米寬的細環(huán)作為長度標(biāo)志,但設(shè)置不一樣,兩者的指示燈形式也不一樣。

在開始加油前,加油機需要釋放軟管并進行系統(tǒng)測試,單是釋放出軟管并不意味著可以馬上開始加油,此時受油機必須停留在觀察區(qū),直到被允許進入加油區(qū)才能移動。

受油機得到對接允許后,以2-3節(jié)的規(guī)定對接速度向前移動。如果對接速度超過5節(jié)將使軟管產(chǎn)生波狀鞭打動作,可能導(dǎo)致探頭或錐套分離。

軟管的釋放機構(gòu)被軟管響應(yīng)系統(tǒng)施加了回縮的纏繞扭矩,以平衡錐套帶來的空氣阻力,即釋放出的軟管不是純粹被拖曳著,而是處于一種動態(tài)平衡狀態(tài)。對接成功后軟管需被受油機往回推入至少1.5米,即第一個粗環(huán)縮回消失,才能開始加油。

中線軟管的最佳加油位置是第一節(jié)粗環(huán)后6米處的第二節(jié)粗環(huán),加油區(qū)間長度為10.6米。翼下軟管的加油區(qū)間在兩節(jié)橙色粗環(huán)之間,長度為6.1米。如果受油機靠得過近,最后一節(jié)粗環(huán)也縮回消,輸油將自動停止,直到恢復(fù)正常距離后才自動供油。

> KC-10用中線軟管為一架S-3加油,圖中可以看到第三節(jié)粗環(huán)

當(dāng)受油機的翼展小于20.7米時,兩個翼下加油吊艙可以同時進行加油作業(yè),但加油操縱員一次只能引導(dǎo)一架飛機進入對接位置,所以翼展19.5米的F-14基本上就是能同時為兩機加油的最大機型了。

> 實戰(zhàn)中受飛行安全和機組人員精力的限制,同時為兩架飛機加油的情況并不多見

兩個翼下加油吊艙不能和中線軟管同時加油,因為軟管的橫向擺動幅度較大,無法保證三架受油機之間的安全間距。緊急情況下兩個翼下加油點可以和硬管系統(tǒng)一起使用,但通常同時進行加油的飛機都來自同一單位,加油方式相同。

> 2018年Oshcosh航展上KC-10同時放下了三具軟管,但這僅僅是進行展示,不能進行加油作業(yè)

除非緊急情況,俯沖狀態(tài)下三個軟管加油點都不能使用。

中線軟管的指示燈在硬桿萬向接頭的右側(cè),并排從左到右依次為綠燈、橙燈和紅燈。

翼下軟管的指示燈則在吊艙的底部,其它型號的加油吊艙也有設(shè)在尾部兩側(cè)的,但都是北約統(tǒng)一的紅、黃、綠燈各兩盞。

軟管指示燈含義解釋如下:

無論是硬桿還是軟管系統(tǒng),在受油機上都配備了相應(yīng)的對齊標(biāo)志和照明燈具,供加油操縱員和受油機駕駛員判斷距離或進行夜間操作。

> C-17等大型機頭頂?shù)倪@個“王”字引導(dǎo)標(biāo)志在夜間加油時是會點亮的

> F-15座艙后部裝有泛光燈用于照亮受油口

> F-35的加油探內(nèi)側(cè)有泛光燈

硬桿、中線軟管和翼下軟管的使用高度、速度范圍都略有不同,硬桿的適用范圍更大一些:

硬桿:海平面-11277米,表速180-350節(jié)

中線軟管:海平面-10668米,表速200-280節(jié)

翼下軟管:海平面-10668米,表速230-300節(jié)

無線電靜默程序

在執(zhí)行特種任務(wù)或者在高威脅區(qū)域作戰(zhàn)時必須全程保持無線電靜默,空中加油也不例外。不能通話時加/受油機通過燈光、設(shè)備收放、手勢等“肢體語言”進行聯(lián)絡(luò)。

  • 受油機需要加油時,軟管受油機進入加油機左側(cè)觀察區(qū)并伸出加油探桿,硬桿受油機直接飛入后方預(yù)備加油位置。如果加油機機組人員全部在駕駛艙,受油機得先靠近加油機頭部引起對方注意;

  • 加油機發(fā)現(xiàn)受油機,明白其加油意圖且油箱有油時,放下硬桿或者釋放軟管,允許對接;

  • 加油機準(zhǔn)備完畢后關(guān)閉所有紅色防撞燈,允許受油機進入加油預(yù)備位置,發(fā)現(xiàn)受油機開始轉(zhuǎn)移后再打開所有紅色防撞燈;

  • 加油完畢后,受油機向右前方進入駕駛艙視野,和加油機飛行員目視接觸/打手語,然后脫離;

  • 如果加油機和受油機建立接觸后仍然收回軟管或者硬桿,說明加油機無油可加或者加油系統(tǒng)故障,受油機只能離開或者尋找另一架加油機;

  • 如果受油機搖晃機翼或者打開一盞常亮的燈,表面受油機燃油即將耗盡,進入緊急狀態(tài);

  • 硬桿受油機加完油后再次回到加油機尾部預(yù)備位置,并將受油口護蓋開啟,表明該機需要更多燃油。受油機駕駛員握緊拳頭、大拇指對嘴(沒找到飛行員打這個手語的照片,我做了一下,這不就是要喝奶的手勢嘛),再伸出手指,每根手指代表再加1千磅燃油。

> 一張很罕見的照片,KC-10和SR-71進行空中加油試驗,通常SR-71由專職的KC-135Q加油。

空中加油戰(zhàn)例

都說加油機是“空中力量倍增器”,有很多時候空中加油甚至決定了空戰(zhàn)行動的成敗。史上最著名的超遠程突擊戰(zhàn)例莫過于1982年馬島戰(zhàn)爭期間的Operation Black Buck - 中文通常根據(jù)buck一詞翻譯為“黑公羊行動”,但實際上blackbuck是一種印度黑羚,這從參戰(zhàn)的加油機部隊徽章也可以看出。

在這一系列共7次超遠程轟炸行動中(其中第3、第4次因天氣原因和加油機故障取消),皇家空軍出動了原定于當(dāng)年7月1日退役的4架“火神”B.2轟炸機和全部23架“勝利者”加油機中的14架,可謂把戰(zhàn)略轟炸力量的家底全搜刮出來了。

> 1982年4月底云集在阿森松機場的“勝利者”加油機群,前景是3架“獵迷”反潛機和2架“鷂”式戰(zhàn)斗機

為了支持1架滿載9.5噸炸彈的“火神”(此時作戰(zhàn)半徑僅2750公里)轟炸距離阿森松島6260公里之遙的馬島斯坦利港機場,需要11架“勝利者”(含2架預(yù)備機)飛行15架次,提供18次接力伴隨空中加油。

“火神”本身需連續(xù)飛行近16小時,在5個空中加油區(qū)進行6次空中加油:去程5次,回程1次;其余的空中加油則是在“勝利者”之間進行,以保障最后一架加油機能夠在距離馬島700公里的最后一個加油點為“火神”進行至關(guān)重要的加油。

網(wǎng)上流傳的空中加油路線圖有好多個版本,顏色分組和相互加油的順序都有差別。下圖是我根據(jù)XM715號“勝利者”機組在2017年Black Buck 1行動35周年紀(jì)念儀式上展示的空中加油計劃圖制作的,應(yīng)該比較準(zhǔn)確,也是最復(fù)雜的一個版本。

不過這仍是出發(fā)前的紙面計劃,在實際行動中出現(xiàn)了多次意外,機群起飛后不久XM598號和一架加油機就因故障返回,之后數(shù)架飛機又進行了任務(wù)交換,實際投入轟炸的是原先的備用機XM607號,給它進行最后一次加油的則是白2 - XL189號。

> 紀(jì)念儀式上展示的Black Buck 1行動加油計劃

> 這架就是Black Buck的頭號功臣XM607號“火神”,5次實際攻擊行動中它占了3次(Black Buck 1/2/7),如今陳列于林肯郡沃丁頓空軍基地。有一本關(guān)于這次行動的著名紀(jì)實小說就是以它的名字命名的,詳細記錄了第一次出擊的全過程,其中對空中加油的描述尤其精彩。

Black Buck行動是當(dāng)時世界上航程最遠的一次轟炸行動,如此復(fù)雜的空中加油過程中有任何一點失誤都將前功盡棄,但最終除了Black Buck 6的XM597號“火神”因受油管破損迫降巴西外沒有任何損失。

> 迫降在里約熱內(nèi)盧伽里奧國際機場的XM597,降落時油箱內(nèi)只剩下7公斤燃油,機上還攜帶了一枚發(fā)射不出去的“百舌鳥”反輻射導(dǎo)彈,被巴西政府沒收

Black Buck行動規(guī)模浩大,但戰(zhàn)果幾乎可以忽略不計,只是發(fā)揮了巨大的恐嚇和牽制作用。無論如何,皇家空軍在此戰(zhàn)中體現(xiàn)出的戰(zhàn)斗素養(yǎng)、無畏精神、應(yīng)變能力和周密的組織協(xié)調(diào)能力還是令人倍感贊嘆的。另一方面也可以看出皇家空軍在戰(zhàn)略裝備上的窘境,如果換成美國空軍,出動1架B-52(作戰(zhàn)半徑高達7200公里)最多再加1架KC-10就足夠了。


另一個出名的戰(zhàn)例是1986年美國空襲利比亞的“黃金峽谷”行動,16架F-111F和4架EF-111A執(zhí)行了當(dāng)時歷史上航程最遠的戰(zhàn)斗機作戰(zhàn)任務(wù),從英國雷肯希斯空軍基地繞道直布羅陀海峽攻擊利比亞的3個目標(biāo),單程5188公里,往返飛行時間長達13小時。

> 1986年4月14日下午5:13分,美國第48戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機聯(lián)隊的一架F-111F從雷肯希斯升空

為此美國空軍從國內(nèi)抽調(diào)了10架尚未進駐歐洲的新銳KC-10加油機,行動中由5架KC-10提供全程伴隨加油與導(dǎo)航保障,另由駐英的28架KC-135為KC-10進行前2次定點加油。F-111以4架為一組,在暗夜與絕對無線電靜默中和指定的KC-10母機編隊飛行,全程每架飛機都要接受8到12次空中加油(想想前面對無線電靜默程序的介紹,在黑夜中是多么的困難)。

> “黃金峽谷”行動設(shè)置的4個加油區(qū)域:比斯開灣外海、葡萄牙以西、阿爾及利亞以北和突尼斯以北

雖然和出動的龐大兵力相比最終的戰(zhàn)果并不是很大,但這次戰(zhàn)術(shù)大機群超遠程攻擊對今后世界空軍的發(fā)展具有深遠的影響,它可以看作是美國空軍全球到達能力的早期嘗試。實力強大的美國空軍在此戰(zhàn)中的表現(xiàn)也比Black Buck行動中的英國空軍要顯得更加游刃有余。

90年代后B-2打破了“火神”的實戰(zhàn)遠程轟炸記錄。2001年“持久自由”行動期間,4架B-2從密蘇里州懷特曼空軍基地繞道印度洋轟炸阿富汗,途中進行6次空中加油最后在迪戈加西亞落地。

其中的“美利堅幽靈”號創(chuàng)造了連續(xù)飛行44小時20分的世界記錄,航程超過3萬公里。

一張非常罕見的照片,2架B-2同時接受2架KC-135的空中加油

今天,空中加油已經(jīng)進入AI時代,無論是加油機還是受油機,都已經(jīng)開始了無人化嘗試,這將是空中加油的未來。

> 諾格X-47B艦載無人機進行受油測試

> 波音MQ-25黃貂魚艦載無人加油機機想象圖

> 2012年1月到5月,NASA的兩架改裝過的“全球鷹”進行了一系列無人機之間的自主空中加油試驗


終于寫完了空中加油系列,最后這篇花了很大精力,大部分圖表都是重新畫的,搞清楚了很多原先只是當(dāng)熱鬧看的細節(jié),不過還有很多關(guān)于空中加油的內(nèi)容沒提到呢,比如更加危險的直升機加油。

最近又有不少網(wǎng)友催更了,不好意思實在是精力有限,這樣的篇幅一個星期能寫出一篇就是極限了(寫完校對都要幾個小時,不過還是可能會有寫錯的地方),我只能說等的時間越長就越說明我在憋大招

,希望大家可以理解。

下篇預(yù)告:“霍爾木茲上空的鷹” - 全球鷹的機型演變、設(shè)備與性能、操作方式,被伊朗擊落的到底是哪個型號哪架飛機。

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話說空中加油(上)

話說空中加油(中)

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