“空中移动油库”是从何时兴起的?空中加油机的那些历史!

空中加油已成为现代空军增加战机航程和打击能力的必备手段,借助于此项技术可以让战斗机、轰炸机或者是特种飞机的航程增加数倍而不必降落,在空中长时间持续飞行。比如美国的

全球到达战略中,空军飞机可以在规定时间内抵达全世界任何角落的行动基础就是它拥有着一支“超级空中油罐”部队,这支空中加油部队中配备的加油机数量比其他国家所有加油机的总和还要多。据统计截止到2019年,美国实际拥有加油机数量472架,而排名第二的沙特空军才仅仅有不到美国零头一半的数量22架,其他国家的加油机数量就更不值得一提了(勿喷,事实如此)。

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B-52战略轰炸机接受空中加油

看看世界第一强国的加油机配置,就可以知道空中加油在现代空军中的地位有多么的重要了!而且其技术难度也不低,目前世界上有大约20多个国家装备有空中加油机,但能够独立生产制造这种设备的却屈指可数。那么,作为空军战机的倍增器,这种技术到底是从何时兴起的呢?

空中加油的想法

其实类似的想法最早是由俄国飞机设计师亚历山大·尼古拉耶维奇·普罗科菲耶夫·谢维尔斯基(俄裔美国人,后来搬到美国买房了,名字有点长)在1917年提出来的,并在1921年由美国海军实施了人类历史上的首次空中加油操作,不过在当时这种所谓的空中加油其实就是在两架飞机间依靠人力来运送油料的操作,可能说成是“空中特技”更为准确一些。

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人类历史上的首次空中加油

这次空中加油试验由三名乘员和两架双翼飞机共同完成,其中执行加油任务的韦斯利·梅斯背负着装有5加仑航空燃油的罐子在空中从一架林肯双翼飞机爬到另一架寇蒂斯JN-4飞机的机翼之上,沿机翼进入驾驶舱,将燃油加注到发动机油箱内,从而完成了这次空中加油作业。这次空中加油操作在现在看来“秀”的成分更大一些,不具备实际应用价值,更多的是为了宣称类似的加油手段而已。

真正具有实际意义的空中加油操作发生在1923年6月,由美国陆军航空部队的两架Airco DH-4B轻型轰炸机实施的。他们并未采取那种毫无意义的飞机传递人的做法,而是改为使用软管来完成两架飞机的空中加油作业。

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利用软管进行的空中加油作业

参与此次空中加油任务的两名飞行员分别是维吉尔·海因斯中尉和弗兰克·W·塞弗特中尉,其中一架担任加油机,另一架为受油机,采用上下飞行的方式利用两架飞机之间的高度差(最初的时候并未配备输油泵等设备),用软管将加油机的燃油依靠重力作用传递给受油机。此次试验先后在空中进行了两次,加油后的DH-4B飞机在空中持续飞行了6小时38分。同年10月美国陆军再一次进行了类似的试验,空中加油使一架飞机从华盛顿直接飞到了墨西哥的蒂华纳,在空中飞行时间达到了37小时。不过在进行第三次试验当中由于操作不当造成一名海军中尉丧生,迫使空中加油试验不得不暂时停止。

空中加油助力飞行耐力纪录创造

虽然在此后军用方面的空中加油试验不再进行,但通过这一次的试验让很多人相信空中加油是一种可以延长飞机滞空时间非常有效的办法。特别在二三十年代飞机技术诞生的最初几十年时间里,各国都想利用自己制造的飞机创造出让他国侧目的飞行纪录,除了速度和性能之外,航程也是一项重要指标。而空中加油技术可以让飞机在不降落的情况下连续飞行,超高的续航时间也算是一种飞机制造能力的体现。从1928年开始,民间各种飞机空中耐力纪录就不断被刷新,先是由比利时人利用该技术创造了60小时零7分钟的纪录并保持了一年。到了1929年美国道格拉斯C-1飞机利用43次空中加油获得21577升的燃料让飞机在天空上持续飞行了172小时32分钟,创造了当时的世界纪录。

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早期的空中加油

空中加油设备兴起

与此同时,空中加油设备也得到了一定的发展。在1934年英国飞行员艾伦·约翰·科汉姆开发出了世界上首款真正实用的机上加油系统,该系统由带有羊角勾的钢缆、输油软管和输油泵组成。在操作时由飞行员抓住加油机抛出的钢缆,然后将软管插入自己飞机的油箱来完成空中加油,并在英国制造的飞机上被应用。虽然这种技术在今天看来是相当粗糙且不安全的,但在当时也可以算的上是一个非常了不起的发明了,为此科汉姆成立了自己的飞行加油有限公司(FRL),专营空中加油设备的生产和制造。

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现代加油吊舱的结构

二战时期并未应用的技术

在短短十多年的时间里空中加油技术从商用到军用层面上已显雏形,不过此时二战爆发,但这种技术并未在战争中得到广泛应用,仅仅在个别国家进行过数次的试验而已。这主要是由当时的战争环境决定的,英、德两国的距离非常近(抽颗烟的时间就足够了),无须空中加油。而参战的美国所开展的空中活动大部分都是以航空母舰为依托,少有长距离的飞行。即使有奔袭日本本土这样的战略轰炸,但仅靠B-29飞机自身携带的燃料足矣。虽然护航战机在这方面比较需要类似的技术,但美海军专门开发的混合动力飞机也将这个难题解决了。到了后期占领了塞班岛和马里亚纳群岛等前线阵地,就更无须考虑航程问题了。至于苏联的空军鲜有战绩,更谈不上空中加油的事了,所以此时的空中加油技术在战争中并非是迫切需要的关键技术。冷战爆发前,这项技术一直都是被掌握在民间人士手中,他们利用这种技术不断的在创造着飞机持续航行的纪录。

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各种加油方式的尝试

冷战之后的崛起

冷战爆发后,核武器开始成为世界强国的重要武器,其运载工具在最初的十几年时间里主要依靠远程轰炸机,所以尽可能的延长飞机航程开始成为了对峙大国首先要考虑的事情。而空中加油技术在此时才算是正式被军方采用。

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B-36战略轰炸机,用以运载核武器

世界上第一支专门的空中加油部队是美国于1948年在戴维斯·蒙森空军基地组建的,采用B-29轰炸机改装而成的KB-29M型飞机作为空中加油机,使用的空中加油设备来自于英国科科汉姆公司开的发软管-浮锚式加油系统。但是由于此前该公司所负责的都是非军事用途的空中加油项目,在加油速度和稳定性方面并不是让美国军方十分满意。

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KB-29加油机为F-104进行空中加油

特别是随着喷气式飞机开始陆续装备军队,空军对于空中油料的加注速度和稳定性方面有了新的要求,科汉姆公司并未能够及时的开发出与之相匹配的设备。1949年空军将一项研制新型空中加油系统的计划交给了波音公司,以开发出一款更大流量、更易操作、性能稳定的空中加油设备。

同年5月波音公司开发出了首款J-47空中加油系统,该系统能够以2600升/分钟的速率进行输油,并且使用了可伸缩的刚性管作为加油桁杆,在桁杆中间位置安装有用于控制高度和角度的V型舵。与之相配套的加油机也改为了KC-97,这是一种基于C-97“同温层货船”运输机改装而来的加油机。有趣的是,这款飞机原本是作为一款运输机开发的,但是被改装成为空中加油机后美国空军非常满意,其大部分生产型全都转型去加油了。其加油机生产数量大大超过了运输机的数量,一共生产了大约810架左右。

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KC-97“同温层货船”

为了满足当时B-47喷气式轰炸机的空中加油需要,在飞行速度上KC-97作为一款螺旋桨式飞机显然无法跟得上,因此波音公司专门在该机上添加了辅助喷气式发动机,以使加油机能跟得上轰炸机的速度。

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KC-10“致远”加油机

此后,美国空军先后装备了KC-135、KC-10、KC-130、KA-6D等多款加油机。其空中加油机部队此后也开始横行于世界各地,为其战略轰炸机、战斗机、侦察机源源不断的“输送”补给,为美国实现空军全球快速反应战略提供油料支持。


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