资料图:轰油六。
中国将于9月3日在北京举行盛大阅兵式庆祝抗日战争胜利70周年,众多新型战斗机、轰炸机和无人机亮相。看阅兵不光看热闹,网易航空航天频道推出《看门道》系列点评策划,更带您看清其中的门道。从空中飞机编队和地面无人机方阵,看清中国空中军力的强项和不足。
网易航空独家解读(侯知健)本次受阅的两种飞机急需研制新型飞机替代。轰油六机体老旧,不应继续成为加油机的最佳选择。在50年代设计的初教六未安装逃生设施,且在海空军大量装备新型战机的背景下,已满足不了训练需求。
运八比轰六更适合改装作加油机
说实话轰六平台拿来做空中加油机是已不合适,轰六平台过于陈旧,发动机自身的耗油率高,而其仅有9吨的载重量无法携带多少燃油。轰油六可作为突破空中加油的验证机平台,但作为实用性装备来说,性能确实有些惨不忍睹。
单纯从加油机本身来说,运8运输机是更好的平台,其载重量可达20吨。但是运8飞机的最大平飞速度比较低,只有662公里/小时,用来给苏27、歼10等低速飞行性能优异的第三代战斗机加油还可以,但要让歼八II在四、五百公里的速度下加油那就非常危险了。
客机改装加油机更有先天性优势
在美国等西方国家,大型加油机通常由客机改装而来。客机改加油机有两个方面的好处,首先是阻力小。军用运输机为了运输性能必须把货舱做的又宽又高,以方便装载大高度或者大宽度的货物,因此迎风面积的加大,使阻力增加。对于液态燃油来说,客机货舱形状细长并不影响运输,因此阻力减少以后,在长时间飞行时可节省出相当多的燃油。
另一方面,客机本身气密性、舒适性好,有利于内部工作人员长时间保持良好的工作状态。比如在噪音和振动上,客机采用下单翼布局以后,发动机和机舱之间还隔了一层机翼,对机舱内部的影响就明显小了很多。这两个标准也同样适用于预警机的改装,西方的预警机也是多以客机作为平台基础。
中国目前欠缺大型客机的独立研发和全面国产化能力,在可见未来能用于加油机改装的平台,除了进口的伊尔76系运输机,就只有目前仍在试飞状态的运20平台。虽然用运输机改装加油机没有客机优势多,但也勉强够用。C919大型客机的研制目前还在非常初级的阶段,距离首飞尚需时日;而且它要实现包括发动机在内的所有设备全国产化,以绕开西方设备“不得应用于军事目的”的授权封锁,其进度比首飞又必然要晚得多。
软管空中加油存在劣势硬管加油或被引入
不过从运20的进度来看,随着它未来在产量上的不断攀升,大型加油机和空警2000级别的战略预警机装备数量将不再会是瓶颈。比较值得关注的,反倒是中国空军在未来会不会引入硬管加油模式。
软管加油的最大劣势在于无控。加油机会在空中放出22~30米长的软管,受油机在接近加油机以后,必须主动控制自己的姿态和轨迹,使受油插头插入输油软管末端的锥套中。加油管和锥套受气流(尤其是加油机自身形成的尾流)影响非常大,经常晃动的厉害;在国外公布的视频中,锥套被气流吹袭突然摇摆离开插头、甚至直接砸在座舱挡风上的情况是非常多的。
硬管加油可控性上要高的多,它在加油机上有专门的操作人员,通过控制加油硬管探头上的两个气动面来精确调整探头位置,插入受油机背部的接口。由于受油机只需要专注保持自身的姿态和飞行轨迹稳定,因此这种方式成功率高,安全性非常优越。
中国缺少可低速飞行运输机直升机空战加油领域仍为空白
但在另一个相对冷门的领域——直升机空中加油上,我国目前暂时看不到突破的希望和动力。一方面我国对直升机的运用在广度和深度上都还很不够,对直升机空中加油没有需求,也欠缺足够的技术积累去运用。另一方面直升机由于飞行原理使然,高速飞行阻力奇大,最大飞行速度和固定翼飞机比起来非常低。
而我国目前并没有类似美国C130这样擅长低速飞行,可以用来给直升机进行加油的运输机平台。考虑到我国在当前并未有公开的新一代螺旋桨战术运输机平台研制计划,恐怕在未来十几二十年内,我国还是还将继续使用运八系列平台(包括其改型运9)。
C130设计之初就是纯军用型号,强调战场起降能力,能够以很低速度、很短距离强行从野战跑道起飞,或者是带着不少货物在短距离内强行降落,233公里也只是它日常巡逻飞行的一个速度值。而运8的原型机,安12是一款民用客机半路出家改成的运输机,为了省油机翼面积做的很小,248公里小时的最低飞行速度使它无法安全的给直升机进行空中加油。
新一代初教机装备时机已到 替代老旧初教六
初教六的设计年代太早,救生设计实在是无力完成。
2015年5月13日,海军航空兵学院一架初教六飞机在起飞以后遭遇发动机空中起火。飞行员判定已经无法维持飞行后,操纵飞机进行大角度转弯,以避让紧靠机场的人口密集居住区域,随后以很大的俯角坠向地面树林,飞行员英勇牺牲。事故虽由发动机引起,但初教六在救生性能上的缺陷也无法忽视。
初教六未安装飞行员逃生设备逃生机率几乎为0
从技术角度来说,本次初教六事故中即使是到了最后关头,飞行员的生命依然是可以依靠优秀的弹射救生设备所挽回的。但是初教六没有弹射救生功能,飞行员要跳伞必须自己解开安全带、推开座舱盖跳出飞机。这一方面的空白主要源于时代局限,初教六是中国最早设计制造的飞机之一,设计始于1957年,定型于1962年,而中国当年并没有弹射救生系统的研制能力。
中国正研发新一代初教机L7 配火箭牵引救生系统
资料图:新一代初级教练/运动两用飞机L7
中国目前已经在发展新一代初级教练/运动两用飞机L7,用于替代初教六飞机。为了在克服初教六没有弹射救生能力缺陷的同时,更好的针对初教机飞行高度低、速度低、而且不能容纳过重救生设备的特点,进行了针对性设计;L7并没有采用传统战斗机的弹射座椅技术,而是采用了另一种相近技术,火箭牵引救生。
火箭牵引救生和常见战斗机的弹射座椅救生的最大不同,在于前者只把飞行员牵引出去,而座椅仍然保留在座舱内。由于缺乏座椅赋予的牢固约束和保护,火箭牵引救生不能用于高速弹射救生,因此在战斗机中没有采用这种设计。
图:火箭牵引救生原理。
这种技术由美国斯坦利航空公司研发于上世纪60年代中期(扬基系统,Yankeesystem),截止1982年底交付了720套产品。而到1983年为止,总共有83人使用该系统,77人获救,救生成功率达到92.8%,比美国空军当时总救生率高10%。应该说是一种比较可靠有效的技术。
火箭牵引技术对于教练机这样的双座机型来说,有个重要优势:座椅弹射筒可以设计成朝一侧倾斜状态。比如SQZ-1系统的前椅右倾13度,后椅左倾13度。由于前后飞行员弹射时的初始轨迹就能形成26度的角度差,降低了两名飞行员在空中相互干扰的可能性,因此前后座的弹射间隔时间要远远小于普通的双座战斗机,这在低空弹射中尤为重要。
不过令人有些奇怪的就是,L7飞机作为一款技术上并不复杂的型号,公开已经多年;但时至今日,既不见它定型量产,也未见关于它的更多报道。作为一款兼具民间和出口市场定位的产品来说,这让人难以理解。
无论如何,初教六已经服役数十年,确实到了该让一代新人换旧人的时候了。希望L7飞机能早日顺利完成定型,给中国的飞行员训练工作带来更大的安全保障。