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二、空中加油技术的分类
空中加油机主要是以延长战机执行任务的时间,或是延长战机的作战航程为目的的军用航空器。
在加油机的机身下层机舱全为油箱,上层机舱可装载人员、物资。
故其任务航程中除执行加油任务外,并兼任运输机执行运输任务。
虽不论空中加油机是采用上述任一种的空中加油设备或作业方式,现代化的空中加油作业仍然需要飞行员正确且细心的操作,需要加油机与受油机的配合协调,才能安全完成加油任务。
现代化空中加油作业的过程大致如下:
首先是加油机和受油机必须依照预定时间在预定地点会合,才能进行空中加油作业。
然后受油机和加油机实施衔接,衔接成功之后加油系统依据信号自动接通油路。
加油完毕后,受油机依据加油机的指挥进行脱离,整个加油过程便顺利完成。
空中加油技术不仅增加了战机的航程,而且大大提高了战机的生存能力,已成为现代战争中重要的空中后勤支援力量,使原本不可能完成的任务成为可能。
空中加油技术的运用,改变了以往人们只能从战机的内载油量、航程来确定其执行任务种类的传统观念,使人们对空中加油机支援战机的作战能力有了新的认识,空中加油技术在未来的战争中仍将发挥其重要的作用。
至目前为止,发展成熟的空中加油技术可分为下述三项。
1、软管-浮锚式
软管式空中加油设备亦称为软管-浮锚式(Probe&
Drogue)加油系统,是英国空中加油有限公司在继承前人经验的基础上所研发出来的,于1949年问世。
采用此种方式进行空中加油,受油机的设备非常简单,只要在机首或机翼前缘装一根固定的或可伸缩的受油管即可。
而加油机的加油设备则由绞盘、一条22至30米长的软管和一个漏斗式浮锚所组成。
浮锚呈漏斗状,且重量轻,上面装有机械自锁机构。
当受油管伸进浮锚后,浮锚上的机构自动锁紧受油管口使之与输油软管相衔接,软管则由绞盘控制放出和回收。
实际的加油过程是:
在空中加油时,加油机内的操作人员将软管放出机外,软管下的黄褐色信号灯闪亮。
受油机的飞行员收到准备妥当的信号后,便调整自己的航空器位置将受油管放入浮锚内,只要自锁机构锁紧完成衔接后,燃油便自动输送至受油机。
由于受油机与加油机的速度差及高度差都有严格的规定,因此受油机飞行员的操纵动作必须十分稳定准确。
若加油过程一切正常,黄褐色信号灯就会自动熄灭,若遇到紧急情形时红色警告灯就会闪亮,告诉受油机的飞行员进行位置调整。
加油作业结束后受油机将减速,当加油机与受油机的速度差达到一定数值时,在张力作用下,输油软管和受油管就会自动脱离,燃油输送自动切断,然后受油机和加油机的距离和高度差逐渐拉大,受油机到达安全距离后再向另一侧滚转自加油作业编队脱离,而加油机就可继续给下一架战机加油或是回收加油软管。
软管-浮锚式加油系统经过逐步改进,运作性能不断提高,其优点是一架大型加油机上可装置数套加油设备,可以同时给几架战机加油。
由于加油机与受油机存在相对运动,采用具有柔性的软管衔接安全性好。
缺点是对大气乱流相当敏感,衔接时比较困难,对飞行员的操作技术要求高;
其次是输油速度慢,约为每分钟1500升左右,因此给大型军机加油时需要较长的作业时间。
目前美国海军与英国海空军军用航空器采用此种方式执行空军加油任务,操作机种有洛马公司的S-3B、洛马公司的KC-130、波音公司的707-200。
2、飞桁式
伸缩桁杆式空中加油设备亦称“飞桁(FlyingBoom)”式加油装置,也称为硬式加油设备(与软管-浮锚式加油相对应),由美国波音(Boeing)飞机公司所研发成功,紧随在英国的软管式加油设备之后,于1949年12月开始使用。
加油机的尾部结构装有一具由两截可伸缩的刚性伸缩管所组成的加油桁杆与操作人员控制舱,其结构与机尾结构合而为一,在控制舱的操作人员是在机上趴着操作的。
加油桁杆平时为收起状态,进行空中加油作业时将其伸出。
在加油桁杆的中间装有V形操作面,后缘间的夹角约130度左右,V形操作面的作用类似于航空器的升降舵,操纵它可使加油桁杆在一定范围内移动。
例如美国KC-135加油机上的飞桁式空中加油设备,其内管的伸缩距离为6米,上下活动范围各为54度角,横向活动范围为34度角,并且由专职的加油操作人员进行操作。
受油机欲加油时须参考加油机机腹之黄色参考线,及加油机操作员指示调整速度及位置。
在进行空中加油作业时,加油机上的操作员通过信号指挥受油机接近已伸出的加油桁杆。
当两机之间的距离很近时,相对位置保持不变,然后操纵V形操作面小翼,并通过加油桁杆的长短伸缩,到达适当位置后使之与受油机上的受油管衔接。
由于有加油员的操作,所以使用飞桁式的空中加油设备时,受油机飞行员的操作相对于使用软管-浮锚式空中加油设备时要更容易些。
一旦两者衔接好,加油桁杆便自动锁定开始给受油机输送燃油。
加油作业完毕后的两机分离,可由飞行员控制,受油机的速度可放慢或是加油机的飞行速度提高,使加油桁杆自动开锁,燃油输送自动切断,两机于是自加油作业编队脱离。
3、混合式
美国空军为波音公司的KC-135系列的加油桁杆尾端发展一套漏斗式浮锚加油软管改装套件,视任务性质(受油机受油系统)加装。
波音公司的KC-10于设计时即考虑任务性质,于机尾加油桁结构处装置了两套管线。
三、世界各国加油机主要机型
美国
KA-3B
KA-6D
KB-50
KC-10(道格拉斯DC-10的军用型)
KC-97
KC-130
KC-135(波音707军用型)
英国
VC-10
A330MRTT(空中客车A330的军用型)
L-1011三星客机
俄罗斯
Il-78
中国
Il-78(向俄罗斯购买的8架)
HY-6(轰油6)
日本
KC-767
德国
A310MRTT(空中客车A310的军用型)
意大利
KC-767A
加拿大
A310MRTT
美国是目前世界上拥有加油机最多的国家,主要型号有:
1、KC-135E“同温层油船”空中加油机。
该型加油机空勤组为4人,分别为正副驾驶、领航员和加油操作员。
该机翼展39.88米,机长41.53米,最大起飞重量134.7吨,最大航速1030千米/小时,最大可供油量52吨,飞机最大载油量为118100升,加油速度为3400升/分钟,采用插头锥套式加油设备,一次最多可为30架小型飞机同时加油。
2、KC-10A“致远”空中加油机。
由美国麦道公司在DC-1O-30CF运输机的基础上制造的加油/货运两用机,是美国空军近年来使用的主要空中加油机之一,是目前世界上最大、功能最齐全、加油能力最强的加油机。
该加油机空勤组4人,翼展50.40米,机长55.35米。
KC-IOA加油机具有载油量大(7个油箱,最大供油量90吨),加油能力强(加油速度为5680升/分钟),可同时为3架小型飞机实施空中加油,功能齐全(既可加油又可运油,既可3个软管加油又可1个硬管加油,既可为空军飞机加油又可为海军和海军陆战队飞机加油),加油时飞行速度快(324—695公里/小时),使用范围广(可在严寒地区实施加油)等无与伦比的特点。
3、KC-130“大力士”加油机。
它是由洛克西德-马丁公司生产的。
目前,美军在日本普天间机场共部署了12架F型和R型的KC-130空中加油机。
其中,F型KC-130加油机是从1962年开始使用的祖母机。
因此美军急需对其进行更换。
4、KA-6D“入侵者”加油机。
由美国诺斯罗普-格鲁曼公司生产。
5、KA-3B
6、KB-50
7、KC-97
8、KC767空中加油机
据美国《防务新闻》介绍,KC-767J“先进加油机”是美国波音公司在波音767-200型客机的基础上研制的一款最新加油机。
它使用了包括石墨碳纤维、凯夫拉等新型材料,提高了飞机结构强度和寿命,降低了重量。
KC-767J采用美空军通用的伸缩套管加油模式和“远距空中加油操作者”系统,具备一次为8架战斗机补充燃料的能力,能为目前所有的西方战斗机进行加油。
它更突出的特点是采用了可变换货舱的结构设计,同时具有运输机和加油机的功能。
由于KC-767J的加油系统都布置在主货仓的甲板下,它通过调整模块化地板,还能利用机内空间实现运输货物和人员。
在保持加油能力的前提下,可以容纳200名乘客和4辆军用卡车。
同目前美国空军的主力加油机KC-135相比,KC-767J能多载20%的燃料,适应能力更强,它的货物和人员运输能力更是KC-135的3倍,称得上是目前世界上最先进的加油机。
9、美国诺斯罗普·
格鲁曼公司KC-30加油机
美国诺斯罗普·
格鲁曼公司KC-30加油机效果图
格鲁曼公司网站2007年9月25日报道首架KC-30加油机于25日完成首飞,成功进行了近4小时飞行。
这架飞机的装配时间不到75天,计划于11月安装加油和军用系统。
如果诺斯罗普·
格鲁曼公司领导的竞争小组获得KC-X加油机合同,这架首飞的飞机将是第一架交付美空军的加油机。
合同授予日期预计在2007年12月或2008年1月初。
KC-30加油机的民用型A330的商业运作相当成功,至今已交付和订购量达1281架,在世界上有87家用户。
目前民用型A330飞机的订单超过300架,预计这一数字还会增长。
A330在世界军用飞机市场上也相当成功,澳大利亚、英国和阿联酋都选择了A330平台作为它们的下一代加油机。
诺斯罗普?
格鲁曼公司副总裁兼KC-30项目总经理称,KC-30加油机生产计划是在民用市场运作成功的基础上制订的。
首架KC-30加油机完成飞行试验后,准备安装空中加油系统。
首飞的成功说明KC-30加油机小组有能力按时交付合格的系统,而且风险较低。
KC-30加油机将在亚拉巴马州的莫比尔装配。
俄罗斯是仅次于美国的世界第二大空中加油机拥有国。
俄空军远程航空兵拥有40余架伊尔-78(20架)、图一16和米-4型加油机,海军航空兵约有30多架图-16加油机。
1、伊尔-78“大富翁”空中加油机
伊尔-78“大富翁”空中加油机由俄罗斯伊柳申设计局制造,是苏联70年代中期开始改装的一种空中加油机,由伊尔-76军用运输机改成,1978年交付使用,目前装备数量为20架。
该机主要用于给远程飞机、前线飞机和军用运输机空中加油,同时还可用作运输机,并可用作地面加油车向机动机场紧急运送燃油。
它采用三点式空中加油系统,技术先进,性能优良,能为战术和战略飞机实施空中加油,是俄罗斯空军主力加油机。
伊尔-78加油机机组人员7人,飞机自重70吨,机长46.6米,机高14.76米,翼展50.5米,最大载油量92800千克,加油时飞行速度为430-590千米/小时,加油速度为3000升份钟,巡航速度750千米/小时。
伊尔-78加油机单价只有5000万美元,比西方同类加油机便宜许多。
该机可同时为3架飞机加油。
2、图一16加油机
3、米-4型加油机
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1、英军VC-10K空中加油机。
该机是英国1978年在VC-10和超VC-10运输机基础上改装而成的,是英国皇家空军的主要加油机种,现装备5架VC-10K-2R4架VC一10K-3型。
其用途和特点:
主要用于空中加油;
采用软管式加油;
加油点数多,带3套加油设备;
航程大,加油半径大。
VC-10K是英国航宇公司在VC-10民航机基础上改装而成的空中加油机。
1983年开始交付,共交付14架,机长52.3米,高12米,翼展42.7米,最大速度936千米/小时,2个空中加油吊舱,载油量10280升。
机组4
2、“胜利者”空中加油机
该机是英国在“胜利者”中程战略轰炸机基础上改进的空中加油机。
1972年3月首飞,共装备24架。
用于空中加油;
采用两侧翼根进气;
航程和加油半径较大,能带3套加油设备。
3、L-1011三星加油机
4、未来战略空中加油机A330-200飞机
除参与开发多用途军用运输机A400M之外,空中客车公司还在多用途加油运输机(MRTT)的制造上发挥着重要作用。
该机型为世界各国空军对于加油机/运输机的不同需求提供了全新的解决方案。
其前身是两种成功的空中客车机型——A330-200和A310-300。
这两种飞机的机身均采用了非常成功的欧洲工艺,从而制造出了同类机型中技术尖端的军用飞机。
空中客车A330MRTT的前身是空中客车公司电传操纵系列机型中最新的中、远程双通道民用飞机。
标准型空中客车A330-200飞机巨大的基本燃油容量使其无需增加额外容积就能实现空中加油功能,这一特点远远超过了与其最接近的竞争机型的能力。
该机型可以采用多种加油方式,包括由欧洲宇航防务集团(EADS)开发的新型空中加油导管系统或机翼吊舱加油系统,以及机翼吊舱和中机身加油装置(软管及漏斗形软管接头)和/或导管系统相结合的方式。
就目前的最高技术水平而言,将于2009年投入运营的A330MRTT以极具有竞争性的价格提供了最高价值,具有长期的发展潜力。
作为未来的大型加油机的备选机型,A330MRTT是欧洲、亚洲、中东和北美地区对下一代大型加油机需求的顶级候选机型,目前正接受未来项目的评估。
值得一提的是,A330MRTT首先被澳大利亚政府选中用于澳大利亚皇家空军,之后又被英国政府选中作为皇家空军的未来战略加油机(FSTA)。
该消息于今年2月AirTanker财团被宣布为“优先中标者”时得到了证实。
AirTanker财团由欧洲宇航防务集团、罗尔斯·
罗伊斯公司、法国泰利斯公司(Thales)、Cobham和VT公司组成。
另外,驻华盛顿的欧洲宇航防务集团北美分公司还成立了一支新的团队,为将于今年下半年展开的美国空军加油机项目竞标做准备。
A330MRTT飞机的建造利用了空中客车A310的经验,空中客车A310目前在全球6个国家的空军服役,其有效性在最近的军事冲突中得到证实。
该机型的各种不同布局成功地满足了运输任务的要求,是完成空中加油任务最经济高效的平台。
德国政府在欧洲国家中最早签订合约,将空军现有的4架A310多用途运输机(MRT)改装为MRTT加油/运输机。
改装后的飞机将包括2个机翼加油吊舱以及在下层货舱增加的4个油箱。
加拿大政府也签署了一项合约,将他们的5架空中客车A310-300中的2架改装成MRTT机型。
空中客车A310MRT已通过混装布局下(客货混装)飞行的认证,加拿大和德国的空军采用混装方式进行了大量飞行。
在这种布局下,该机型通常可搭载33吨业载飞行4,500海里/8,340公里。
A310的首个加油机机型于2003年12月在德国的德累斯顿向媒体亮相。
首批2架改装后的A310MRTT于2004年9月交付给德国和加拿大的空军。
A310MRTT和A330MRTT均可用作医疗救援飞机或空中医院。
德国A310MRTT(空中客车A310的军用型)
在A310-300的基础上发展的A310MRTT,经过对飞机的机翼结构、机舱构型和各种系统进行了改进,除了担当空中加油机任务外,还可以兼有货物运输机、旅客运输机、医疗飞机或者混合型飞机等多种任务。
A310MRTT在机翼内部原有5个中心燃油箱的基础上,可以在货舱底部加装4~5个附加中央油箱,其中前机身2个,后机身2~3个。
附加中央油箱采用储油罐式,每个装有5700千克燃油,携带的燃油容量总共达到77.5吨,在飞行5550千米航程期间,可以为作战飞机加注33吨燃油,或者在飞行1850千米航程、在指定空域巡航2个小时期间,可以为作战飞机加注40吨燃油。
A310MRTT的空中加油系统由机翼吊舱和控制设备组成。
机翼两侧下方分别挂载有一个Mk32B-907加油吊舱,其内部装有一根23米长的加油软管和漏斗形接头,每分钟输送燃油1500升,可以同时为2架"
狂风"
、"
台风"
或其他装有受油探管的作战飞机加油,实施加油操作过程中没有飞行包线限制。
在空中加油时,燃油管理系统和重心计算机可以确保A310MRTT自动地按油箱顺序、重心控制和发动机燃油供给的控制过程。
驾驶舱增加了一个空中加油操作员位置,用于实时监控整个加油过程。
在空中加油操作员的控制台上,不仅可以显示出机载燃油总量、燃油分配和单个油箱的燃油容量,而且还能显示出空中加油时的流量、温度和输送的燃油总量。
操作员的任务是通过安装在机翼/机身的防护罩内、具备红外能力的近距和距摄像机观察受油飞机,负责控制飞机集合点信标和加油机红外泛光灯照明,有助于实现空中加油昼夜监控。
同时,正、副驾驶员位置也装备有全部控制和监视附加油箱、编队、集合点灯光和军用电子设备的界面,可以直接获取有关空中加油操作员的操作和安全等方面的主要信息和控制指令。
此外,飞机还加装了军用无线电设备、塔康系统和敌我识别系统,保证在军事作战空域中正常使用。
作为一种多功能运输机,A310MRTT可以在50小时之内即可完成相应改装。
它不仅能担负部队及物资运输任务,而且能在人道主义任务中发挥空中救援作用。
在完全承担运输任务情况下,A310MRTT最大货物承载能力为37吨,在担负部队输送任务时,A310MRTT可搭乘214名士兵;
当执行物资与部队运输双重任务时,则可搭载54人和12个货盘。
作为空中医院,A310MRTT可容纳6个重症监护室和56副担架床。
由汉莎航空技术公司开发的空中重症监护室,可以使伤员在空中就得到与地面医院同样标准的治疗和护理。
德国空军和加拿大空军已经分别将4架和2架A310MRT改装成为A310MRTT空中加油机。
印度
开始装备伊尔-78空中加油机
2003年3月1日,乌兹别克斯坦在首都塔什干机场向印度空军交付首批两架伊尔一78空中加油机。
这两架加油机将首先部署在印度的阿格拉机场,待6架伊尔-78空中加油机全部交付完毕后,将组成一个空中加油机中队,长期部署在印度的那格普尔机场。
2001年2月,印度与乌兹别克斯坦签署协议,购买6架伊尔-78空中加油机。
此后,印空军选派飞行员和技术人员赴乌学习伊尔-78空中加油机的驾驶、空中加油及维护与保养技术。
伊尔_78空中加油机由俄罗斯伊柳申设计局制造,是苏联20世纪70年代中期开始改装的一种空中加油机,由伊尔-76军用运输机改成。
伊尔-78加油机机组人员7人,飞机自重70吨,机长46.6米,机高14.76米,翼展50.5米,最大载油量9.28吨,加油时飞行速度为430~590公里/小时,加油速度为3000升,分钟,巡航速度750公里/小时,可同时为3架飞机加油。
随着伊尔一78空中加油机的引进和装备,印空军作战能力将成倍增加:
增加作战飞机的航程,大大提高对敌纵深目标打击能力;
不需要在易被敌方攻击的前沿机场部署更多的作战飞机,许多飞机可实现纵深部署,确保飞机的安全;
在对敌作战中,从纵深机场起飞的作战飞机不必在前沿机场降落加油,可在进入敌领空前进行空中加油,既提高了作战行动的隐蔽性,又可节省大量飞机在前沿机场降落和起飞消耗的燃油;
延长作战飞机的滞空时间,可以在不着陆的情况下多次加油完成更多的作战任务,节省执行作战任务的时间,提高作战效率。
目前,印空军多种战斗机、战斗轰炸机和运输机具有或在改装后具
有空中受油能力。
KC─767空中加油机
美国波音公司最近披露,用于日本军方加油机计划的波音767客机已于6月8日飞抵美国,开始接受改造工作。
据估计,首架KC─767空中加油机将于2006年12月交付航空自卫队。
届时,包括F─15J/DJ、F─2A/B及F─4EJ在内的日本主力战机的作战范围将因此而倍增。
解放军报报导,日本防卫厅于2001年决定向美国政府采购KC-767空中加油运输机,主要用于满足日本航空自卫队空中加油和部署运输的需要,当时参与该项目竞争的还包括空中客车公司的A310运输机。
根据计划,首架KC-767空中加油运输机将于2006年12月交付使用。
日本航空自卫队KC-767加油运输机是波音767-200ER商用
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