小军迷对你说:军用飞机的魅力-其他军用飞机
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    (第一节)运输机及经典运输机

    运输机是专门运送人员、武器装备和其它军用物资从空中快速机动的飞机,是连接前方和后方的空中桥梁,对于提高军队快速反应能力具有重要作用。运输机有较为完善的通信、领航设备,能够在昼、夜和复杂气象条件下飞行,具有较远的续航能力和较大的载重能力。按载重量可以分为战略运输机和战术运输机。战略运输机能够跨洲际进行战略输送,战术运输机能够在战区内实施空运、空投、空降和机降。

    一、运输机及军用运输机

    1.运输机的发展历程

    第一次世界大战后,各国将部分作战飞机改为运输机,1919年8月,英国成立空军运输机构,1919年2月,法国用法尔曼·戈利斯式飞机开辟巴黎一伦敦航线。同年,德国开辟几条国内航线。

    运输机是在20年代到第二次世界大战爆发开始全面发展的。这期间,英、德、美、苏等国先后设计制造出一批专用运输机,如美国的DC-3(即美空军的C-47),前苏联的AH-9和里-2等,这些飞机既有民用型,也有军用型,在第二次世界大战中,大都成为交战国的主力运输机,在运输物资和空降作战中起了重要作用。

    美国的DC-3运输机于1935年12月首次飞行,1940年9月改为C-4。飞机总重12吨,有效载重3吨,这种飞机产量达10500架,为保障美军的作战发挥了相当大的作用。

    目前世界上只有美俄具备战略空运能力。美俄战略运输机能在几小时或数周内,远距离空运大量重型装备、物资和部队。在现役战略运输机中,美国有C-5A/B“银河”运输机94架,C-141B“运输星”293架和KC-10A运输/加油两用机59架及C-17运输机11架。俄罗斯的战略运输机有45架安-22“雄鸡”,297架伊尔-76M“耿直”,此外,还有民办最大、最新运输机安-124“秃鹰”26架。

    中程运输机有美国的C-130“大力士”,法-西德的C-160“协同”和俄罗斯的安-74“运煤船”等。这些飞机的特点:一是装备数量较多。如C-130运输机已生产了1814架,其中美国有520架,另有1294架在53个国家服役;二是能胜任中远距离战区作战任务。其航程范围在3300~5000千米之间,搭载有效载荷能力为10~19吨之间,最多可运90名士兵;三是多数飞机将服役到21世纪初。

    中短程运输机和通用运输机的特点是:一是中短程飞机有效载荷大多数在5~9吨,航程在800~2500千米之间,一次可运送28-60名士兵。部分通用运输机一般有效载荷为3吨,一次可运送30名士兵;二是机型庞杂,生产数量较多,同一机型多国使用;三是价格比中程运输机便宜,飞机利用率高,可承担大量的中、短程运输任务。典型的机种有俄罗斯的安-32“斜坡”,已生产204架;美国有C-2A“灰鹿”;英国有BAel46STA小型战术运输机163架,BAe748370多架,法国有ATM42L、ATM42R等。

    当前只有美俄两国各类军事运输机配套齐全,形成了完整的运输体系,可根据不同的军事任务,灵活采用不同功能的军用运输机。有了远、中、近程,重、中、轻型匹配的完整空运体系,就可遂行战略、战役、战术不同层次的运输任务。

    (1)战略运输机的性能水平

    (1)动力装置以采用涡扇发动机者居多,功率重量比都明显提高。美国的C-5B、C-141B、KC-10A、C-17和俄罗斯的安-124、伊尔-76M等战略运输机都采用涡扇发动机。

    (2)美国的战略运输机都有空中受油能力。c-5A运输机是最早安装空中受油系统的运输机。C-141改装为C-141B后,加装了空中受油系统。此外,美国把DC-10-30CF改装成KC-10A,既可用作空中加油机,又具有空运能力,加强了美空军战略空运的灵活性。俄罗斯的三种战略运输机尚无空中受油能力。

    (3)新型及改进型战略运输机起飞着陆滑行距离普遍较短。它们所需的起飞跑道最长不过2590米,着陆跑道最长只有800米,而俄罗斯安-124运输机起飞跑道只需1200米。由于采用多轮结构和低压轮胎,这些飞机能在简易跑道或土跑道上起飞降落。

    (4)可运载地地战术导弹、直升机、主战坦克、装甲输送车及榴弹炮等,多数采用前后大开口舱门,滚动装卸系统,地面可升降式起落架等等,从而提高装卸速度,减少被敌火力攻击机会。例如,美C-5A运输机全部装货时间只需1小时,卸货时间不超过15分钟;C-141A运输机卸掉23吨货物只需7分钟。

    (5)俄制战略运输机有空投伞兵能力。俄安-124、安-2和伊尔-76N运输机可分别空投320名、175名和125名伞兵。

    (2)战术运输机的性能水平

    (1)多数运输机都采用两台涡桨发动机,其功率范围一般在2100C-2700千瓦之间。惟有美国的c-130H运输机采用4台“艾利松”T56涡桨发动机,其功率为13440千瓦。采用涡扇发动机的只有俄罗斯安-74,其2台洛塔列夫D-36发动机的推力为127.4千牛。

    (2)采用低空引导伞系统(LAPES)空投重型装备。该系统由引导伞、主伞、货盘等组成,使用LAPES时,飞机必须有尾部卸货平台。目前,这一系统已在C-130、C-60、DHC-5及G222等飞机上采用。

    (3)起降滑行距离较短。自70年代以来,各国重视发展短距起降飞机。现役几种典型战术运输机中,起飞距离略大于1000米的有英国的BAe748、荷兰的F-27;起飞距离在660C-760米的有意大利的G222、美国的C-2A、法国/意大利的ATM-42R、加拿大的DHC-5D及俄罗斯的安-32等;起飞距离在415~554米的有英国的330/UTT、西班牙/印尼的CN-235。

    (4)欧美中程运输机具有空中受油能力。美国的C-130H和法国/西德的C-160都具有空中受油能力。

    2.运输机的未来

    2000年美军战区空运能力已达到每天10560万吨千米,与此同时俄罗斯的空运能力也将大有提高。在这种前提下,军用运输机技术和装备将有突破性的发展。

    (1)21世纪初将形成新老运输机并存的格局

    目前美俄等国在军事开支紧缩的情况下,仍然拨出巨资研制新型军用运输机,如美国空军的C-17大型运输机,C-27、C-26A低强度战争运输机,海军陆战队的V-22战术运输机以及欧美四国(英、法、西德、美国)的“未来国际军事运输机”(FIMA)等。同时现役多数运输机,如安-124、伊尔-76M、C-5B、KC-10A、C-130H、C-160等将继续服役。此外,在现存中短程运输机基本型基础上不断改进完善,使之适应未来作战任务的需要。

    (2)新研制的战术运输机将具有短距离起落性能

    欧美四国合作研制计划中的FIMA运输机、美国空军的C-27、C-26A都将是短距离起落飞机。

    (3)新型倾转翼运输机将问世

    美国海军陆战队研制的V-22“鱼鹰”运输机可垂直起飞降落、短距离起飞降落、空中改变旋翼桨盘倾角。它兼有固定翼机和旋翼机的双重特性。可遂行攻击、运输、搜索、救难等任务。海军陆战队的MV-22A攻击/运输饥有7米长的货舱,可载运24名全副武装士乓或3·8吨货物,活动半径370千米。

    (4)飞机结构将越来越多地采用复合材料

    复合材料有重量轻、强度高、刚性好、抗疲劳、耐腐蚀、易加工等优点,在安-124、C-5B等飞机上已开始采用,在未来军用运输机中必定得到大量应用。例如,美国的V-22运输机采用百墨/环氧树脂复合材料占总重的59%,玻璃纤维复合材料占11%,金属材料占20%,其他材料占10%。该飞机的机翼、机身几乎全由石墨/环氧树脂材料制成。

    (5)超音速运输机可能研制成功

    多年来美俄等国在探索高超音速运输机的发展。根据美国航空航天局的高速运输机计划,到2000~2010年,可研制出马赫数为2~3、航程5000海里许能载运250~300人的民用运输机。

    3.军用运输机及其分类

    军用运输机是用于运送军事人员、武器装备及其他军用物资的飞机,具有较大的载重量和续航能力,能实施空运、空降、空投,是提高部队机动性、加强应变能力的重要运输工具。军用运输机有较完善的通信、领航设备,能在昼夜复杂气象条件下飞行,有的还装有自卫武器。

    为了能运载尽可能多的武器和大型装备,军用运输机一般都采用不影响货舱高度的上单翼布局,具有大的货舱容积的椭圆形宽机身,便于从后面装卸的上翘的尾部大舱门,以及利于顺利起降和滑行的多轮式起落架和低压轮胎。

    (1)远程运输机

    远程运输机又称战略运输机,主要用来远距离运输大量兵员和重型武器装备,具有运输量大、航程远、速度快的特点,主要在远离作战地区的大、中型机场起降,飞机起飞重量一般都在150吨以上。

    (2)中程运输机

    中程运输机又称战役运输机,能胜任中远距离战区的运输任务。它的航程为3300~5000千米,载重量为10~20吨,最多可运送90余名士兵,是战役中空运力量的骨干。

    (3)近程运输机

    近程运输机也称战术运输机,是在作战区域附近进行近距离人员和货物运输的飞机。它们都具有短距离起降的能力,载重能力一般为5~9吨,航程为800~2500千米,承担战区内战术作战和中低强度战争的空运任务。

    C-130“大力神”运输机(美国)

    C-130是洛克希德飞机公司在20世纪50年代制造的4发涡扇式多用途战术运输机,也是美国最多的现役运输机,因而享有“大力神”的美誉。

    C-130的研制始于1951年,1954年8月首飞,1956年12月装备美空军,Ag已生P72000余A,目前仍在生产中,除被美国空军装备外,还出口到60多个国家和地区。

    C-130被看作是现代运输机的“鼻祖”,培训采用的高单翼、四发动机、尾部大型货舱门的机身布局,奠定了“二战”后的中型运输机的设计“标准,此后绝大多数中型运输机都没有跳出这个设计模式,众多的重型运输机也采用了相似的设计。

    除了基本型C-130A、B、E、H外,C-130目前已经发展出了几十种改型,包括各种专用型(如用于试验研究、军援出口等)、武装型、电子型(用于空中指挥、控制和通信等)、特殊任务型、空中加油型、海上巡逻型和各种民用型。

    C-5“银河”运输机(美国)

    C-5是洛克希德·马丁公司研制的亚音速远程运输机,也是美军中载重量最大的飞机,在世界运输机家族中排行“老二”,仅次于乌克兰的安-225运输机。由于美军对C-5情有独钟,所以给它起了个绰号叫“银河”,希望它像银河一样在空中“恒久永远”地飞行。该机于1963年开始研制,1968年6月原型机首飞,1970年开始装备。

    C-5装有美军标准通信和导航设备,包括本迪克斯公司的彩色显示气象雷达,3台德尔科公司的惯性导航设备,以及多功能电子探测/分析记录系统,它可以同时扫描和分析800多个目标点,这在军用运输机中并不多见。

    C-5最与众不同的设计是它的“免下车装卸服务”,即装甲车能够由C-5“银河”的尾部开进货舱,并从位于驾驶舱下方的前舱门驶出。

    20世纪80年代初期,美军发现好几架C-5A的机翼后梁出现了裂纹,这促使美军决定立即更换全部C-5A的机翼。改进后的“银河”编号为C-5B,一共被美军装备了50架。

    C-5B新型战略运输机与C-5相比,最主要的特点是飞机有效载重增大。一架C-5B可运载2辆m艾布拉姆斯主战坦克,或16辆3至4吨卡车,或1辆M1坦克和2辆布雷德利装甲车,或6架AH-64A武装直升机,或10枚潘兴式导弹及发射车,或350名全副武装的士兵。

    1989年12月,美军入侵巴拿马期间,10天内出动C-5运输机486架次,空运人员23796名,物12800吨。1990年8月至1991年1月,美空运力量加上征用的民航飞机,共出动10940架次,向海湾地区运送人员385400名,占此期间抵达海湾的美军总人数的90%以上;运送物资32.2万吨,其中44%的装备物资由C_5承担。

    C-5执行过的最刺激的任务是空中发射“民兵”战略弹道导弹。这是冷战时期美军的试验计划,其过程为:先由C-5空投“民兵”弹道导弹,待降落伞使导弹竖直稳定后,“民兵”点火发射。不过,由于该计划缺乏实用性,后被取消。

    安-124“秃鹰”

    安-124是前苏联安东诺夫设计局研制的四发运程重型运输机,其起飞总重超过美国的C-5A重型运输机,是目前世界上最大的运输机之一,用来取代1974年已停产的远程战略运输机安-22。1982年12月原型机首次试飞,1986年1月交付使用。

    1985年7月26日,安-124载重171219千克飞到10750米高度,超过美国C-5A所创造的飞行绍录。后来安-124又创造了20项各种飞行纪录。

    安-124的主要特征是:悬臂上单翼,平尾安装较低,翼下装四台涡扇发动机,单台推力229.320千牛,有反推力装置。

    其基本特点是:

    (1)载重量大。最大有效载荷达150吨,比美国C-5运输机多四分之一,在同一航程下,能比C-5飞机多运11吨货物。它能运送SS-20地地战术导弹及其牵引、发射车辆,以及坦克、直升机等重型武器装备;

    (2)采用4台D-18T涡扇发动机,每台额定推力230千牛,发动机设计寿命18000~20000小时,首次翻修期4000~6000小时。安-124有两台辅助动力装置,可在荒野冻土带起发动机和操纵机载设备;

    (3)起飞、着陆滑行距离较短。起飞着陆距离分别为1200米和800米。飞机可从冻土地面起飞,起落架能在地面升降,使飞机倾斜一定角度,便于装卸货物;

    (4)大量采用复合材料。除主要承力结构和主控制面外,飞机机头、舱门,起落架整流罩、机轮刹车等部件都采用了复合材料。复合材料总用量达5500千克。

    (第二节)加油机及经典加油机

    空中加油是使飞机增大航程的唯一手段,而飞机在空中加油,比汽车在地面加油要复杂得多,需要有特殊的“加油站”,这就是空中加油机。

    一、空中加油及空中加油的作用

    1.空中加油

    人类自有飞机以来,特别是从20年代开始,航空专家们就开始想方设法使飞机飞得更远些,留空时间更长些。但是,飞机由于自身的载油量有限,所以不可能飞得很远,留空时间也不可能很长。如果能将地面加油站搬到天上,不就可以在空中加油了吗?对,用飞机给飞机加油,不就解决问题了嘛!于是便开始了空中加油试验。

    1923年,美国飞行员史密斯和里克斯用两架。DH-4B飞机首次进行了空中加油试验。1929年,一架C-2飞机经过43次空中加油,在空中连续飞行6天多时间,创造了留空150小时40分15秒的世界记录。那时候,飞机空中加油只具有广告色彩。空中加油过程全由人工操纵,先由加油机上的加油操作员在空中放下很长很长的加油管,然后受油机上的乘员探出机舱外用手抓住加油管接头把它接到油箱的受油口上,加油机高于受油机,油从高处往低处流,靠高度差进行加油,这是最原始的空中加油方式,犹如惊险的高空杂技表演。

    进入30年代后,空中加油才开始应用到军用飞上。1933年,苏联的1架TB-1式轰炸机采用A·H·扎帕诺万内负责研制的加油设备,成功地给1架P-5侦察机进行了空中加油。1934年,美国也进行了空中加油试验。然而,直到第二次世界大战期间,空中加油技术才开始真正应用到实战中去。第二次世界大战中,美、英两国众多的轰炸机在大西洋上空进行了空中加油,然后进入德国占领区执行轰炸任务。40年代中期,英国首先研制出“绞盘软管”式空中加油设备,安装在早期的空中加油机上。1948年底,美国空军从英国购买全套空中加油设备,安装在自己的加油机上,组建了一个KBC-29加油机中队和一个KB-50加油机中队。1949年3月2日,B-50轰炸机经KB-29M加油机的4次空中加油,实现了环地球一周的不着陆飞行,航程达37523千米,标志着空中加油技术达到了一个新水平。40年代末50年代初,美国研制出更先进的硬管式(即伸缩套管式)空中加油设备。这种硬管式空中加油设备输油率大,适合给大型飞机加油。不久,苏联也研制成类似的加油设备。1957年1月,美国空军装备不久的5架B-52战略轰炸机从加利福尼亚州卡斯尔空军基地起飞,在加油机的支援下,作环球飞行,历时45小时15分。为保障这次行动,美空军出动98架KC-97加油机:20架在加拿大东部上空加油,22架在北非上空加油,18架在波斯湾上空加油,12架在菲律宾上空加油,26架在关岛上空进行最后一次加油。显然,这是美空军实施全球空中打击的一次演练。从50年代起,空中加油在许多国家得到广泛应用。当时,美、英两国已拥有一定数量的空中加油机,而苏联则刚刚开始装备空中加油机,但发展很快。此后,美国生产装备了KC-130、KC-135和。KC-lO等空中加油机,英国装备了“胜利者”K.2、VC-l0K.2型空中加油机,苏联装备了机型-16、米亚-4、伊尔-76和伊尔-78飞机改装的空中加油机。

    经过70多年发展历程,世界上先后研制成功10多种空中加油机,总产量达2O00架。空中加油机经历了从无到有,从少到多,从简单到复杂的过程,到90年代世界上已有美、俄、英、法等近20个国家装备了上千架空中加油机。

    2.空中加油有五大作用

    一是增大飞机航程和作战半径。为了提高飞机的航程和作战半径,飞机设计师们在设计飞机时总是绞尽脑汁,最大限度地增加飞机的载油量,但载油量大了会影响飞机的其它性能。而采用空中加油就可以弥补载油量的不足,执行大大超过飞机作战半径的远程作战任务。专家们经过计算和试验,美、英、法的作战飞机进行一次空中加油,活动半径可增大30%,进行两次空中加油,则可增大70%;俄罗斯空军的苏-24轻型轰炸机,进行一次空中加油,作战半径增大85%~90%,在攻击前后各进行一次空中加油,作战半径可增大135%~180%。

    二是增加飞机的载弹量。我们都知道,飞机装载的炸弹越多,攻击威力就越大。要提高轰炸机、强击机和歼击轰炸机的突击威力,就必须多载弹;与此同时,要想执行深入敌纵深的轰炸任务,又必须飞得远,这就要多装油,而飞机的最大起飞质量是有限的。采用空中加油,是解决这一矛盾的最好办法。起飞时尽量多载弹,少载油,飞出一定距离(飞机起飞阶段耗油最多)再进行空中加油,这样既可多载弹;又能飞得远,载弹量增加一倍,一架飞机就能顶两架用。运输机实施空中加油,可多载人员或多装货物。

    三是延长飞机留空时间。稍有些军事常识的人都知道,侦察机和预警指挥机在战争中是不可或缺的。而这些飞机由于机载设备多,质量大,载油量不可能很多,这就必然影响飞机的留空时间。若采取空中加油,就可以大大延长留空时间。如美国空军的RC-135侦察机和E-3A预警指挥机接受一次空中加油,其留空时间就可以延长2~4小时。

    四是增强空袭的突然性。采用空中加油,可以使部分作战飞机摆脱对前沿机场的依赖,对敌方实施空中打击前,无需预先向前沿机场转进,而直接从远离突击目标的后方纵深机场起飞,使敌方意想不到,这将有利于达成空袭作战的突然性。

    五是救援空中缺油的飞机。对于因故障或中弹而失去燃油的飞机,或因其它原因而无油返航的飞机,实施空中加油可以使这些飞机顺利扳航。

    二、空中加油机

    1.加油机空中加油的方式

    到90年代,世界上的空中加油装置主要有两种,一种是软管式空中加油系统,另一种是硬管式空中加油系统。

    软管式空中加油系统又叫插头锥套式空中加油系统。该系统由输油软管卷盘装置、压力供油机构和电控指示装置组成。输油软管一般长约16~30米,外端有加油锥管和伞状锥套。受油机机头或翼尖上伸出一个固定或收放式受油管。空中加油时,加油机抛出输油软管,受油机从后下方接近加油机然后慢慢加速,靠此力量将受油插头插入加油机抛出的加油锥管,顶开加油管末端的单向活门,开始接受加油。整个加油过程由电子装置控制。这种加油装置结构简单,便于拆装。每套装置每分钟可输油1600升,1架加油机可安装数套加油装置,同时为数架飞初加油。吊舱式软管加油系统还可以由歼击轰炸机或强击机携带。携带软管加油系统的飞机,也可以为同类飞机加油,称为“伙伴加油”。

    硬管式加油系统又称伸缩套管式空中加油系统。它主要用来给预警指挥机、战略轰炸机等需要空中加油量多的大型军用飞机加油。硬管式加油系统安装在加油机机身内,加油机尾部装有一根伸缩的半钢性加湄管,由主管和套管两部分组成,全长约14米,伸缩范围约6米。当受油机飞至加油机后下方适当位置时,加油机伸出输油管,插入受油机机头上方的受油口,自动锁定后即开始加油。在加油过程中,加油机、受油机相对位置的极微小变化,由伸缩套管进行自动伸缩、上下、左右调整弥补。加油机尾部有一个加油操纵舱,由一名加油操纵员控制加油过程。硬管式加油系统由于采用金属管道,燃油流动阻力小,而且管道粗,所以加油时输油率高,每分钟最多可输油6500升。

    2.现代战争中的空中加油机

    空中加油技术在现代战争中已得到广泛应用,是提高飞机作战效能的重要因素之一。

    越南战争中,美军大量使用空中加油机,参战的加油机从1964年的15架增加到1973年的195架。战争初期,主要为侦察机、歼击机提供空中加油;战争中、后期,B_52战略轰炸机参战后,加油机的任务转为主要为B-52加油,从太平洋中关岛上的安德森基地和泰国乌塔堡基地起飞的B-2轰炸机在轰炸越南的往返途中,都要进行空中加油。战争期间,美军出动加油机近20万架次,实施空中加油81万多次,加油总量多达335.7万吨。

    海湾战争中,加油机发挥发巨大作用。没有加油机,美军的飞机和部队就不可能快速部署到海湾地区;没有加油机,多国部队的空中力量就难以对伊拉克实施全纵深打击。战争期间,美军动用了262架KC-135加油机和46架KC-10加油机,为多国部队飞机实施空中加油。据美国国防部统计,共出动23000架次加油机,给69000多架飞机进行了空中加油,加油总量达48万余吨,为赢得战争的胜利立下了汗马功劳。

    3.加油机未来发展方向

    随着高新技术在航空领域的广泛应用,现代空中加油技术在不断发展、日益成熟,并成为现代战争中必不可少的技术保障条件。展望未来,空中加油机还将进一步发展,发展趋势主要有以下四个方面:

    一是发展大型加油机。主要用于支援作战飞机机动、战略空运、战略侦察和常规作战。如美国空军现役KC-10A加油机,由民航机DC-10-3017。改装而成,载油量达108062千克,可为受油机供油90718千克。有些国家还在考虑发展载油量更大的大型加油机。

    二是发展运输、加油两用飞机。大型运输机价格昂贵,如果将其改装成专用加油机,似乎显得资源浪费,如将其改装成加油、运输两用飞机,则可最大限度地发挥飞机的效能。平时主要当运输机使用,也可作加油机使用;战时则主要作加油机使用,也可用于人员和货物的空运。这是当前某些国家发展空中加油技术的一种新思路。英国皇家空军研制的“空中客车”,既可作为未来洲际军用运输机,执行战略空运任务,又可兼为空中加油机,为远距离空中作战提供空中加油勤务。

    三是世界主要空军大国在研制新型飞机时要求必须考虑加油、受油能力。美国军用标准规定:“所有新机都应具备空中加油的能力或具有供空中加油使用的空间和结构措施。”英、法等西方国家在军用飞机研制的初始阶段均将综合考虑空中加油、受油问题。

    四是提高加油机的自卫能力。90年代以前装备的空中加油机大多数既无火力系统,又无预警装置,是敌方攻击的绝好目标。为了保证空中加油的安全,主要依靠飞行前提供准确的情报,选择安全的加油区;依靠预警指挥机提供敌方威胁情报和歼击机保护。但是,空中加油机体积很大,极易遭受攻击,尤其是红外导弹的攻击。为确保空中加油机的安全,国外都在研究这个课题,将采用以下几种保护性措施:在加油机上安装卫星数据系统和联合战术信息分发系统,以便飞行员能及时监测空中形势;加装无源导弹警告系统和多普勒雷达系统,并结合采取投放红外干扰弹、箔条干扰丝等综合措施,避免敌方红外导弹的攻击;在加油机上使用隐身材料,减小雷达反射截面积。

    未来空中加油技术主要将在自动加油管理系统和自动加油结合系统上发展,不断提高空中加油的自动化程度。

    三、经典加油机KC-10A加油机(美国)

    KC-10A是美国麦道公司(现已并入波音公司)在其研制的DC-10三发中远程体运输机的基础上为美国空军发展的空中加油机,是当今世界上功能最全、加油能力最强的空中加油机。KC-10A保留了DC-10运输机88%的特性,同时为了完成军事任务,还增加了包括军用航空电子设备、受油机指示灯、空中加油伸缩套管、锥形加油管嘴、空中加油受油口、3座空中加油操作舱和卫星通信设施等系统装备,可同时为2架飞机加油。

    除用于空中加油外,还可用作战略运输机使用,可以在给战斗机加油的同时给海外部署基地运送士兵和所需物资。在1991年的“沙漠盾牌”和“沙漠风暴”行动中,KC-10机群除了给美国空军和其联盟军队加油外,KC-10和KC-135还运输了数以万计的货物和士兵,支持海湾地区基地的逐步建立。在1999年3月北约对南斯拉夫采取的军事行动中,约150架KC-10和KC-135投入到这场战争中,用于轰炸机、战斗机和运输机等的加油。

    KC-10A的总体布局与DC-10运输机基本相同。除了DC-10原有的标准机翼油箱和辅助油箱外,增加一个由7个非增压整体囊式油箱组成的油箱系统,3个在机翼前方,4个在机翼后方,全部位于货舱地板,所有油箱加起来装160200千克燃油,相当于KC-135载油量的两倍。KC-10A的动力装置为3台通用电气公司的CF-650C2涡扇发动机,单台推力234千牛。1台安装在后机身上方垂尾根部,另2台分别安装在两侧机翼下的吊舱内。

    KC-10A的机组由飞行员、副驾驶、飞行工程师和加油操作员4人组成。3座空中加油操作增压舱位于后机身下方油箱后面,有独立的热管理系统,加油操作员从机舱甲板进入,面向后乘坐,其后面2个座椅可乘坐教官和学员,用于训练。

    KC-135空中加油机(美国)

    KC-135加油机是波音公司在波音707原型机的基础上发展起来的,它所装的燃油可以给多种型号的战斗机加油,也可供自身的发动机使用。KC-135共有10个机身油箱,位于前后机身地板下和机尾地板上,还有一个中央翼油箱,此外,机翼两方各有一个主油箱和一个备用油箱。KC-135加油机可以给各种性能不同的飞机加油。在加油时排除了让受油者降低高度及速度的麻烦,既提高了加油安全性,也提高了受油机的任务效率。更让人惊奇的是,它可以同时给几架战斗机加油。KC-135在许多国家的空军中服役到2000年之后,是一种跨纪的加油机。

    为了延长服役期限,提高战术技术性能,美国空军改装了300余架KC-135空中加油机。KC-135空中加油机的改进型为KC-135E与KC-135R。用美、法联合研制的CFM-56涡轮风扇发动机改装后的Kc.135空中加油机,称为KC-135R空中加油机。第一架改装的KC-135空中加油机于1982年试飞,1980年代末改装全部完成。改进后的KC-135有更强的收集、传递和发送信息能力,能使用不同的数据链在战区内相互通讯联系,从而极大提高战区加油的效率。

    (第三节)预警机

    预警机是空中指挥预警飞机的简称,又被称为“空中警戒与控制系统”飞机。它是现代战争中重要的武器装备。一般的预警机都装有远程警戒雷达用于搜索、监视空中或海上目标,指挥并可引导己方飞机执行作战任务的飞机,以起到活动雷达站和空中指挥中心的作用。一架现代预警机的机载雷达覆盖面积可达到约50万平方千米,相当于30多部地面雷达的探测范围。

    在和平时期,预警机可用来进行空中值勤,监视敌方行动,以防突然袭击;在战争时期,用预警机执行警戒、指挥和武器引导任务,不仅可以加大预警的距离,使截击机的拦截线大大向外延伸,而且还可以把各参战部队紧密地联成一个整体,统一控制战区内所有的防空兵器,有效地指挥各军种协同作战。

    一、预警机的构成分类、及未来发展

    1.预警机的构成

    预警机的最大特点是都装有巨大的雷达天线罩,尽管天线罩使飞机的外型变化较大,但经过气动优化设计后,基本上能保持飞机原有的飞行性能。仅有强关的雷达还不能构成预警机,组成完整的预警机需要有多种分系统,包括载机分系统、监视雷达分系统、二次雷达分系统、电子侦察和通信侦察分系统、导航分系统、数据处理与显控分系统、通信分系统和自卫电子分系统。

    (1)载机分系统

    对预警机系统载机的基本要求是有足够的载荷能力;有足够的机舱容积:有足够的续航能力。因此,当前世界上服役的预警机,几乎都选择运输机作为载机。如美国的预警机系列选用波音707和767,俄罗斯的A-50选用伊尔-76。

    (2)监视雷达分系统

    预警机的监视雷达通常采用具有下视能力的脉冲多普勒雷达,能在地面和海面的严重杂波环境中探测和跟踪高空或低空、高速或低速目标,能够对数百个目标进行处理和显示,有很强的抗干扰能力。

    (3)二次雷达分系统

    预警机二次雷达分系统包括二次雷达系统和敌我识别系统。

    (4)电子侦察和通信侦察分系统

    电子侦察分系统是预警机上除主雷达外的第二号重要目标信息来源,目前各国预警机系统中都已普遍装备这一分系统。通信侦察分系统主要用来截获敌方空一空与空一地通信,以判断敌方的战术意图,通常只在大型预警机上才装备这一分系统。

    (5)导航分系统

    预警机导航设备能提供载机的当前地理位置、高度、航向等参数,这些参数被输入计算机数据处理分系统,给雷达分系统提供精确的基准位置,使各种传感器获得的信息能够准确地转换到大地参考系上去。

    数据处理与显控分系统数据处理与显控分系统是预警机系统中操纵人员与任务电子系统各传感器之间的人机接口。

    (6)通信分系统

    通信分系统分为机内通信和外部通信两部分。信息的传递可以是话音或数字模式。

    (7)自卫电子分系统。

    这个系统是预警机的防护技术措施,它的功能是探测和对抗敌方武器的攻击。

    2.预警机的分类

    预警机的组成十分复杂。它按功能,可分为战略预警机和战术预警机:按尺寸则可分为大型预警机和中、小型预警机。

    战术预警机在局部战争中用于探测空中(特别是超低空)入侵的目标,指挥和引导己方防空和空中力量。它的续航能力较弱,控制功能较小,但造价和使用费用较低,如美国的E-2C预警机。战略预警机除有战术预警机的功能外,还可担负国土战略防御任务,具有高级空中指挥和控制功能,续航能力强,系统复杂,造价和使用费用高,如美国的E-3A预警机和俄罗斯的A-50预警机。

    3.预警机的未来发展

    2l世纪的预警机超越了“千里眼”的范畴,它集侦察、指挥、控制、引导、通信、制导、遥控于一身,已经成为名符其实的“空中领袖”。为了适应未来战争的需要,世界各军事强国在加强、完善预警机方面都不遗余力,从而使预警机的发展呈现出了以下趋势:

    (1)不断提高现役预警机的性能,延长服役期。提升了对飞行目标的预警能力和抗干扰能力。

    (2)研制性能适中、价格便宜的小型预警机。大型预警机的价格动辄数亿美元,普通国家难以承受,因此有些国家正在积极研制性能适中、价格便宜的小型预警机。

    (3)相控阵雷达是预警机发展的主要方向。相控阵雷达的优点众多,可靠性高、探测能力强、扫描速度快、抗干扰能力强。

    二、经典预警机

    E-2预警机(美国)

    美国E-2预警机是美国诺斯罗普·格鲁曼飞机制造厂为美国海军舰队设计的空中预警机,是美国海军航母编队的耳目。

    该型飞机于1965年初期开始服役,在越南战争中首次露面。

    E-2A在1960年4月初次试飞,1965年开始正式服役,1967年停产。总计生产62架,其中51架换装为E-2B。

    E-2B是E-2A的换装型号。换装的部分包括比较新的电脑,并增加系统的可靠性及加大机尾的2个垂直舵。46架E-2A型换装完成于1971年12月。

    E-2C在1971年1月初次试飞,1973年12月开始服役。美国海军总计订购了166架,1971年开始产生,1996年全部交货。

    E-3预警机(美国)

    E-3“望楼”预警机是美国波音公司根据美国空军的“空中警戒和控制系统计划”(AWACS)在波音707基础上研制的。E-3预警机于1975年试飞,1977年装备部队。它集指挥、控制、情报、通信功能于一身,能在所有复杂地形的上空监视敌方飞机,并引导己方飞机进行战斗。

    E-3预警机机背上的雷达罩是E-3在外观上与其他飞机相比最特别的地方。该雷达罩直径9.1米,厚度1.8米,用两个支柱支撑在离机身3,3米高处。内部安装有雷达天线系统。这一雷达系统使E-3预警机能够提供对大气层、地面、水面的雷达监视能力。对低空飞行目标,其探测距离达320千米以上,对中空、高空目标探测距离更远。在通常的情况下E-3预警机距前线300千米的空域盘旋巡逻,借助强大的雷达系统,监视敌方纵深80千米的空域,同一时间内能扫描600个目标,并跟踪其中的250个,根据以上信息引导其他军用飞机对其中15个目标实施自动截击。此外,E-3还可以在半径500千米范围内,与2000个对象进行自动抗干扰数字通信,因此能有效地指挥这些飞机。

    安-50预警机(苏联)

    安-50“支柱”预警机是苏联伊柳辛设计局以伊尔-76运输机为平台,加装了预警雷达的预警机。作为机型-126预警机的后继机,安-50于20世纪80年代开始生产,它与苏联的米格-29、苏-27等战斗机一起组成俄罗斯的防空体系。目前俄罗斯空军共有16架安-50在服役。

    尽管安-50预警机有着出类拔萃的性能,但驾驶它却绝对不是什么愉快的事情。首先,安-50的机舱里挤满了各式各样的机器和设备,显得拥挤狭窄。为了节省空间,设计者甚至连洗手间都取消了,很难想象那些在飞机上一待就是好几小时的飞行员是怎么熬过来的。此外,安-50的机载雷达设备噪声奇大,飞行员带着装有填充物的耳机仍然受到打扰。1996年4月22日,一架俄罗斯空军的安-50预警机截获了车臣叛军首领杜达耶夫和他手下通信时的手机信号,然后在全球卫星定位系统的帮助下准确地测算出了杜达耶夫所处的位置。几分钟后,俄空军战斗机在距离目标40千米的地方发射了两枚反辐射导弹,导弹沿着电磁波的方向击中了杜达耶夫居住的小楼,杜达耶夫和他的4个保镖被当场炸死。

    (第四节)侦察机

    俗话说:“知己知彼,才能百战百胜。”要获取敌人的情报,侦察到敌人在什么地方以及敌人打算干什么,光凭着传统意义上的情报人员(间谍)已经满足不了现代化战争的需求。而现在高科技的侦察手段如战场监视、无线电侦听、空听摄影、高空侦察、卫星图像等使用,使侦察的范围大,情报更加准确,尤其是集地面侦察照相、空中摄影、无线电侦听等手段于一身的高空侦察机以及无人机的应用,犹如蓝天上一双双窥探的利眼,注视着敌人的一举一动。

    军队刚刚装备了飞机后,其在战争中的第一个用途是侦察敌情。那时候,侦察任务非常简单,无非是派一个战士坐在飞机上,探头往下看,看敌人在哪里,在干什么,后来又把照相机安到飞机上,于是就有了照相侦察机。再后来又把电子侦察设备搬上了飞机,就有了电子侦察飞机。侦察机装备了更多的先进设备,比如图像雷达、摄像仪、红外遥感器等,侦察机的本领更大了,所获得的情报的质量就更高了。目前无人侦察机已经闪亮登场,成了侦察机家族中的新秀。

    1910年6月9日,法国陆军的玛尔科奈大尉和弗坎中尉驾驶着一架“亨利·法尔曼”双翼机进行了世界上第一次试验性的侦察飞行。这架飞机本是单座飞机,由弗坎中尉钻到驾驶座和发动机之间,手拿照相机对地面的道路、铁路、城镇和农田进行了拍照。可以说,从这一天起,最早的侦察机便诞生了。

    侦察机是是现代战争中的主要侦察工具之一。

    按执行任务范围,侦察机分为战略侦察机和战术侦察机。战略侦察机一般具有航程远和高空、高速飞行性能,用以获取战略情报,多是专门设计的。战术侦察机具有低空、高速飞行性能,用以获取战役战术情报,通常用歼击机改装而成。

    侦察机一般不携带武器,主要依靠自身的高速性能和加装电子对抗装备来提高生存能力。它通常装有航空照相机、前视或侧视雷达和电视、红外线侦察设备,有的还装有实时情报处理设备和传递装置。侦察设备装在机舱内或外挂的吊舱内。

    侦察机可进行目视侦察、成相侦察和电子侦察。成相侦察是侦察机实施侦察的重要方法,它包括可见光照相、红外照相与成相、雷达成相、微波成相、电视成相等。

    侦察卫星的出现,取代了相当一部分侦察机的作用。另外由于防空导弹的发展,使侦察机深放敌方的飞行变得越来越危险。但侦察机仍得到继续发展。目前有人驾驶侦察机主要执行在敌方防空火力圈之外的电子侦察任务,大部分深入敌方空域的侦察任务由无人驾驶侦察机来执行。侦察机的“隐身”技术正在得到应用和发展,以提高侦察机的生存能力。

    在侦察机这个职业行当里,美国的U-2高空侦察机可算是资格老、名气大,能排“头把交椅”。如果说,U-2是以无可企及的高度名列前茅,那么美国的另一位行业新秀--SR-7l高空高速侦察机却以更高的高度和出色的速度饮誉天下。虽然他们在特定的历史环境中都扮演了不光彩的角色,但单纯地从科学技术的范畴看,他们无疑是这个领域的佼佼者。

    无人侦察机是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。它最早出现于20世纪20年代,当时是作为训练用的靶机使用的。无人机用途广泛,成本低,效费比好;无人员伤亡风险;生存能力强,机动性能好,使用方便,在现代战争中有极其重要的作用,在民用领域更有广阔的前景。

    无人机的飞速发展和广泛运用是在海湾战争后。新翼型和轻型材料大大增加了无人机的续航时间:采用先进的信号处理与通信技术提高了无人机的图像传递速度和数字化传输速度:先进的自动驾驶仪使无人机不再需要陆基电视屏幕领航,而是按程序飞往盘旋点,改变高度和飞往下一个目标。新一代的无人机能从多种平台上发射和回收,地面操纵员可以通过计算机检验它的程序并根据需要改变无人机的航向。而其他一些更先进的技术装备、如高级窃听装置、穿透树叶的雷达、提供化学能力的微型分光计设备等,也将被安装到无人机上。

    无人机分为侦察机和靶机。

    侦察机用于完成战场侦察和监视、定位校射、毁伤评估、电子战等;也可民用,如边境巡逻、核辐射探测、航空摄影、航空探矿、灾隋监视、交通巡逻、治安监控等。

    靶机可作为火炮、导弹的靶标。

    随着电子技术的进步,无人机在担任侦查任务的角色上开始显露出无与伦比的重要性。目前,世界上已经有32个国家研制出了50多种无人机,有55个国家装备了无人机。在无人机的研制上,美国走在了世界的最前面,已经开发出空军与海军的验证机。波音公司是美国的主要无人机制造商之一。

    二、经典侦察机及无人侦察机

    U-2侦察机(美国)

    被人称为“神秘女郎”的美国U-2飞机就是一种典型的战略侦察机。1956年4月的一天,美国航空咨询委员会举行新闻发布会,宣称:一种用来研究湍流及气象方面的情况的飞机已研制成功。这种被称为U-2的飞机全部由该机制造厂洛克希德公司雇来的非军人飞行员驾驶。那么U-2究竟是什么货色呢?其实,美方的新闻发布会完全是一个骗局,它的目的就是遮人耳目。实际上,U-2就是本领高强的空中间谍。U-2侦察机是一种瘦长形的黑色飞机,装有巨型航空摄影机,在20000米高空拍照,照片不仅十分清晰而且具有很强的立体感。同时,U-2侦察机具有高空飞行侦察的本领,它的实用升限为22870米,令各种地对空导弹鞭长莫及,即便是性能优越的战斗机也无法达到20000米以上的高空进行拦截。U-2的巡航速度可达每小时800千米以上,续航时间为8小时。正是它卓越的间谍本领,1956年一装备部队就为美国军方源源不断地提供了情报。

    说到U-2,不得不承认它的隐身性能相当突出:第一,全身上下涂满黑漆色,以减少对方的观察;第二,尺寸较小;第三,外形采用圆滑过渡,能有效地避免被对方探测;第四,长长的机翼使它发生谐振。U-2机长19.20米,翼展31.39米,机高4.88米,最大起飞重量为18140公斤,最大速度大于691公里/小时,升限约27400米,航程大于4800公里,动力装置有1台普惠公司的J75-P-13B涡轮喷气发动机,其静推力为7710公斤。

    在低可探测性技术方面,最早有用的工作直到20世纪50年代末才开始做。1958年春到1959年夏末在制订U-2后继机的计划时,洛克希德公司的凯利·约翰逊设计小组研究了减缩雷达截面积的措施。随着进一步的发展,这种飞机在20世纪60年代末期和70年代初期又出现了几种新的改进型。由于都要顾及它的高空性能,因而改进主要是气动方面下功夫。其中一项重大改进之处,是采用了一种新的含有吸收雷达波的涂料,并采用挡板来改变红,外辐射方向,这是红外隐身的雏形。

    SR-71“黑鸟”侦察机(美国)

    1964年12月22日,SR-7l“黑鸟”首次试飞,并于1966年1月开始在美国空军的战略侦察联队服役。1990年1月26日,由于美国国防预算降低和操作费用高昂,美国空军将SR-71退役,但在1995年又编回部队,并于1997年展开飞行任务,1998年SR-7l永久退役。

    SR-7l仍然是世界上最快的飞机,并且保有两项纪录:1976年7月28日当天,一架SR-71创下时速3529.56千米的速度纪录,以及25929米的高度纪录。它可以在约24千米的高空,以约每秒72平方千米的速度扫视地表。SR-71也保有在1974年9月1日创下的从纽约到伦敦的纪录:1小时54分56.4秒。而协和式客机飞行同样的路程要3小时20分钟,即使最快的次音速客机波音747也需要7小时。)

    SR-7l是第一种成功突破“热障”的实用型喷气式飞机。“热障”是指飞机速度快到一定程度时,与空气摩擦产生大量热量,从而威胁到飞机结构安全的问题。所以机身采用低重量、高强度的钛合金作为结构材料;机翼等重要部位采用了能适应受热膨胀的设计,因为SR-7l在高速飞行时,机体长度会因为热胀伸长30多厘米;油箱管道设计巧妙,采用了弹性的箱体,并利用油料的流动来带走高温部位的热量。尽管采用了很多措施,但SR-71在降落地面后,油箱还是会因为机体热胀冷缩而发生一定程度的泄漏。实际上,SR-71起飞时通常只带少量油料,在爬高到巡航高度后再进行空中加油。

    SR-71的背脊是一个独特而有趣的特征。平滑且渐缩的外形能将最多的雷达束反射至其他方向。它的主翼内侧蒙皮的主要部分其实是皱纹状的。热膨胀会使平滑的蒙皮撕裂或卷曲,而将蒙皮做出皱折让它能向垂直方向伸展,避免应力过强,同时也增强纵向强度。

    SR-71上装有先进的电子和光学侦察设备,但都处于绝对保密的状态,外界了解甚少。它的主要任务载荷包括侦察照相机、红外和电子探测器、合成孔径侧视雷达等。

    “全球鹰”无人侦察机(美国)

    “全球鹰”无人机是美国诺斯罗普·格鲁曼公司研制的高空高速无人侦察机。“全球鹰”体积庞大、双翼直挺,翼展超过波音747飞机,球状机头将直径达1.2米的雷达天线隐藏了起来。“全球鹰”机载燃料超过7吨,最大航程达25945千米,自主飞行时间长达41小时,可以完成跨洲际飞行,可在距发射区5500千米的目标区域上空停留24小时进行连续侦察监视(U-2侦察机在目标上空仅能停留10小时)。“全球鹰”飞行控制系统采用GPS全球定位系统和惯性导航系统,可自动完成从起飞到着陆的整个飞行过程。

    “全球鹰”有“大气层侦察卫星”之称,机上装有光电、高分辨率红外传感系统、CCD数字摄像机和合成孔径雷达。光电传感器,工作在0.4微米~0.8微米的可见光波段;红外传感器工作在3.6微米~5.0微米的中波段红外波段;合成孔径雷达,工作在x波段。“全球鹰”能在2万米高空穿透云雨等障碍连续监视运动目标,准确识别地面各种飞机、导弹和车辆的类型,甚至能清晰分辨出汽车轮胎的齿轮;对于以每小时20千米到200千米速度行驶的地面移动目标,可精确到7米。

    “全球鹰”于1994年开始研制,1998年3月样机试飞,2001年春天才通过了系统设计,11月就匆匆投入了对塔利班的军事打击行动。在阿富汗战争中,“全球鹰”无人机执行了五十多次作战任务,累计飞行1000小时,提供了一万五千多张敌军目标情报、监视和侦察图像,还为低空飞行的“捕食者”无人机指示目标。

    伊拉克战争打响后,“全球鹰”再次出征。战争中,美军只使用了2架“全球鹰”无人机,却担负了452次情报、监视与侦察行动,为美军提供了可靠的战场数据。在伊拉克战争期间,“全球鹰”执行了15次飞行任务,提供了4800幅图像。美空军利用“全球鹰”提供的目标图像情报,摧毁了伊拉克13个地空导弹连、50个地空导弹发射器、70辆地空导弹运输车、300个地空导弹箱和300辆坦克。

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