2019年7月21日 
星期日
 征稿通知

 全“讲、比”组办发〔2014〕11号
   为深入贯彻党的十八大、十八届三中全会精神和习近平总书记系列重要讲话精神,服务实施bwin|登录驱动发展战略,进一步推动“讲理想、比贡献,奋力实现中国梦”活动(以下简称“讲、比”活动)深入开展,营造群众性技术bwin|登录活动的良好氛围,全国“讲、比”活动领导小组(国家发展改革委、科技部、国务院国资委和中国科协)决定对2013-2014年度在企业开展“讲、比”活动中有突出贡献、有示范作用、辐射性强的先进集体、bwin|登录团队、bwin|登录标兵和优秀组织者进行评选表彰。根据《全国“讲、比”活动表彰... >> 详细

 
理事风采
>> 详细
 征稿通知
关于2013-2014年度全国“讲理想、比贡献,奋力实现中国梦”活动先进集体、bwin|登录团队、bwin|登录标兵和优秀组织者入选名单公示的通知

 全“讲、比”组办发〔2014〕11号

   为深入贯彻党的十八大、十八届三中全会精神和习近平总书记系列重要讲话精神,服务实施bwin|登录驱动发展战略,进一步推动“讲理想、比贡献,奋力实现中国梦”活... >> 详细

投稿方式
电话: 010-68455696 010-68457597
地址: 海淀区阜成路115号丰裕写字楼E座
信箱:kj7597@126.com
邮编: 100142
联系人: 马铭阳
 
战略合作
>> 详细
 
军事科技

2010/10/1
bwin|登录
——我国首位“受油机”总设计师、中国工程院院士杨凤田谈空中加油技术

文/空军某部原政委 徐秉君 责编/宋晖


    空中加油技术不仅大大增强了部队的远程部署、快速反应和持续作战能力,也是一种战略威慑力量,同时还是国家综合实力和国家意志的一种体现
    实施空中加油可以最大限度地提高飞机的续航时间和作战半径;起飞时少加油,可以最大限度地增大载弹量,然后再实施空中加油,从而实现远程打击或者跨洲际作战的预定目标

杨凤田院士

杨凤田院士


        我与杨凤田院士相识于我国自行研制的某型歼击机的攻坚阶段,尽管当时攻关遇到前所未有的困难,作为型号总设计师,他所承受的巨大压力是可想而知的。可我第一次在试飞现场见到他时,竟被他的激情、执着、果断、乐观、豪爽所感染,他俨然是一位指挥战役的将军,随时面对形势变化和出现的问题作出决策,每一个指令发出去都关系到这个新型号飞机研制的命运。在他的组织领导下,攻克了该型号的一系列难关,终于获得首飞成功。由于他多年坚持在试飞一线,与试飞员们结下了深厚友谊。试飞员们都非常敬重这位为我国航空事业作出突出贡献的飞机设计专家。
        前不久,我有幸与杨凤田院士一起参加中国航空协会、空军航空大学联合举办的“空天时代飞行人才培养高层论坛”。再一次与他相遇格外高兴,借此机会又和他聊起了空中加油的话题。由于他是我国自主研制的第一架受油机副总设计师,全面主持过型号研制的技术工作,因而对这个话题格外有兴致。我感到空中加油技术是广大读者一直比较关注的一个热点话题,于是,就把这次交谈的主要内容整理成这篇文稿,以飨读者。

        空中加油不仅是一项高新技术 而是一种国家战略的延伸

        我们的话题是从美国新一代空中加油机竞标开始的。最近媒体披露,美国空军计划购买179架新一代空中加油机,合同总额大约500亿美元。对此,美国波音公司与欧洲航空防务和航天集团开始了激烈的竞标,都想角逐美国空军空中加油机巨额订单。另外,俄罗斯媒体最近公布,俄军在“东方-2010”演习中,俄空军的苏-24和苏-34两型战斗轰炸机在空中加油机的支援下,演练了横贯东西远程奔袭等科目,向外界展示了俄军的“长空利剑”,并宣布将研制新一代空中加油机。当我问及杨凤田院士对世界航空大国这么重视发展空中加油机的看法时,他说,最早的空中加油机和受油机还仅限于战术层面,随着科技的发展和加受油机性能的不断提高,这项技术已经上升到国家战略层面。因此,它既是一个国家综合实力的反映,同时也反映了一个国家的远程作战能力,捍卫国家领土、领空、领海主权的能力和信心。特别是进入21世纪后,世界各国竞相发展空中加油机,尤其是美国,为了实现其在全球“一小时打击能力”的目标,加速发展空中加油是必然选择。从这个层面上看,发展空中加油机不仅仅是一项高新技术,而是一种国家战略的延伸。

美国采用硬管式加油给大型飞机空中加油

美国采用硬管式加油给大型飞机空中加油


        谈起空中加油机自然要联想到空中加油技术的发展历程。杨凤田院士介绍说,飞机发明后,一个突出矛盾就是如何减轻飞机的重量和延长飞机的航程,因此在航空界流传着这样一句名言:“要为减轻飞机每一克重量而奋斗!”为了延长飞机的航程,人们就设想在空中为飞机加油。空中加油技术起始于美国,实现空中加油设想是在1923年,当时美国为一架DH-4B飞机空中加油成功,这是航空史上第一次真正意义上的空中加油。随后,美国开始了一系列试验,并取得了成功。1929年,美国C-2型飞机经过43次空中加油,创造了150小时40分15秒的留空纪录。1949年,美国B-52轰炸机先后经过4次空中加油,成功进行了环球一周不着陆的验证飞行表演,震惊了世界。到了20世纪50年代,西方航空发达国家的空中加油技术逐渐走向成熟,并陆续开始装备空军部队。
        空中加油技术的主要用途可以从战略和战术两个层面来看。从战略层面来说,这项技术是一种国家战略的延伸,空中加油技术不仅大大增强了部队的远程部署、快速反应和持续作战能力,也是一种战略威慑力量,同时还是国家综合实力和国家意志的一种体现。从战术层面来说,实施空中加油可以最大限度地提高飞机的续航时间和作战半径;起飞时少加油,可以最大限度地增大载弹量,然后再实施空中加油,从而实现远程打击或者跨洲际作战的预定目标。
        
        空中加油技术对实现战略意图起着至关重要的作用

        在谈到空中加油技术的应用和实战效果时,杨院士介绍说,这项技术大规模应用于实战,是在20世纪60年代的越南战争,当时美军B-52轰炸机从关岛和曼谷等美军基地起飞后,都需要经过空中加油才能对越南实施战略轰炸。战争初期,由于加油机数量有限,1964年美军仅出动加油机近千架次,其效果不太明显。可是,到了1975年战争结束前夕,竟出动空中加油机6.7万架次,加油机也增加到195架。所以,在整个越南战争期间,美军凭借这项技术占据着制空权和远程打击能力,给越南北方造成难以估量的损失。
        由于空中加油技术在现代战争中的广泛应用,空中加油的作战效能不容置疑,因为有了空中加油,作战飞机可以远程奔袭,并最大程度地扩大作战效果。如在上世纪下半叶到本世纪初的中东战争、马岛战争、海湾战争、科索沃战争、伊拉克战争、阿富汗战争等几场局部战争中,空中加油技术对实现其战略意图起到了至关重要的作用。
        比较典型的战例有这样几个:
        一个是中东战争。1967年6月5日,以色列空军为了增加攻击的突然性,采用超低空出航,然后再进行空中加油,这样以色列的飞机就可以延长续航时间,避开埃及的防空网并绕到埃及的侧后方,对埃及10个机场进行突然袭击,致使埃及空军来不及反应,400多架作战飞机在几分钟内全被摧毁。
        另一个成功战例是美国袭击利比亚。1986年4月14日19时,美国下达了代号为“黄金峡谷”的作战命令。21时许,24架FB-111F型战斗轰炸机、17架KC-13型加油机和10架KC-10型加油机、5架EF-111电子战飞机,分别从英国的拉肯希思、米尔登霍尔、福尔费德等基地先后升空,因为法国和西班牙不同意其通过本国领空,所以美空军在空中编队后只好绕过法国、西班牙,穿过直布罗陀海峡,经过多次空中加油,往返飞行1万多公里,对利比亚实施远程奔袭。美国的空袭行动从15日凌晨1时54分开始至2时12分结束,前后持续时间为18分钟,共出动海、空军飞机150多架,共投掷炸弹150多吨,完全按照“黄金峡谷”计划炸毁了预定的5个目标。这次行动如果没有空中加油保障是难以完成的。事后美国五角大楼发言人西姆斯把这次空袭誉为“美国军事史上空前的”、“接近完美无缺的”一次军事行动。
        再一个典型战例是科索沃战争。1991年3月24日,以美国为首的拥有19个成员国的全球最大军事集团北约,以“保护人权”之名,对南联盟发动了代号为“盟军”的空袭行动,北约先后出动了244架空中加油机,实施了1.4万次空中加油,占飞机出动总架次的三分之一以上,经过连续空中加油和78天的狂轰滥炸,最终迫使南联盟屈服。这是世界空军首次实现空军独立完成整个战役任务的战例,从而使空军的战略地位得到很大的提升。

        自力更生填补国家技术空白

一架美国海军EA-6B“徘徊者”电子攻击机正在接受KC-10加油机空中加油

一架美国海军EA-6B“徘徊者”电子攻击机正在接受KC-10加油机空中加油


        何谓空中加油?简单地说,空中加油就是为了延长飞机的续航时间和执行特殊任务而采用的一种在空中实施加油的新技术。空中加油技术有两个载体,一个是空中加油机,一个是空中受油机。加油机通常都是用大型运输机改装的,如美国的KC-10和KC-135加油机、俄罗斯的伊尔-78M加油机、日本的KC-767J空中加油机、澳大利亚皇家空军的KC-30多用途空中加油机等。受油机一般适合于各类型作战飞机,但也可以给预警机、侦察机、电子干扰机、运输机等大型飞机实施空中加油。空中加油技术主要有两种:一种是采用硬管式空中加油系统,也叫伸缩套管式加油系统。采用金属输油管道,燃油流动阻力小,输油速度快。缺点是每次只能给一架飞机加油,还要配备专门的加油操作员。另一种是采用软管式空中加油系统。由加油机抛出一个加油软管,软管端部有一个带稳定伞的加油接头,稳定伞的钢骨架形成一个“漏斗”,叫做锥管。受油机受油插头插入锥管靠自锁机构锁紧,加油接头和插头的活门打开形成通路输油。软管加油的优点是一架加油机可同时给多架飞机加油,缺点是对大气乱流相当敏感,对接困难,输油速度相对慢一些。
        杨院士在谈到这项技术时,回忆起当年我国启动研究这项技术的情形。他说,我国开始研究空中加油技术起步较晚,一方面是由于西方封锁,我们买不到这样具有战略意义的新技术;另一方面是在这项技术的快速发展时期,我国正处于“文革”阶段,虽然我们在上世纪70年代也开始了这项研究,但由于种种原因还是搁浅了。直到80年代末,我国才又重新开始研制。从当时的大背景来看,70年代我国南海海域主权日渐受到严重威胁,虽然海军舰艇出动取得了局部冲突的胜利,但也显露了我们的短板。其中一个突出问题是,当时空军装备的飞机“腿短”,难以给海军舰艇提供空中掩护和支援,这个问题不解决,必然制约我们维护和保证这一地区的权益和安全。为此,中央军委根据国家安全战略需要,紧急启动空中加油工程,并要求受油机在两年内实现首飞。具体任务下达后,上级任命我担任受油机型号常务副总师,主持型号研制的全面技术工作。有些人说我是临危受命,可我并不这么看,但却感到责任重大。因为这项技术属于战略性技术,国外对此严密封锁。当时对我们国家而言,这项技术还是一项空白。由于没有这方面的技术储备和任何可供借鉴的资料,可以说我们研究这项技术完全是白手起家,但我们别无选择,只能自力更生。

歼-8D空中加油

歼-8D空中加油

我国自行研制的第一种受油机——歼-8D飞机

我国自行研制的第一种受油机——歼-8D飞机


        当问到在研究过程中遇到哪些困难和技术难点时,杨院士沉思了片刻说,首先一个难点是选择哪种空中受油技术。由于时间紧,经过反复论证,特别是在研究国外这项技术的发展和国内现有的技术条件基础上,才下了决心。因为加油机采取的是软管式加油,所以最后决定受油机采用固定式可拆卸受油插头方案。我认为按当时的技术条件采用这种方案是最佳选择,这样不仅可以保证任务节点,而且成功率也有把握。
        在科研的道路上是没有平路可走的,研究一项新技术更是如此。在受油探头研制的过程中,因为是第一次研制,所以遇到困难是可想而知的。这时,国外有专家提出,这种受油探头可能飞不了大M数(马赫数)。这一问题引起我们的高度重视,并立即着手研究解决。可是这种探头能否飞大M数,在地面风洞试验、地面一般试验都无法模拟。为了解决这个难题,我反复琢磨,最后想出一个办法—领先试飞。就是在歼-8B飞机上装上受油探头模拟件进行试飞。这说起来容易,但改装起来却相当困难,因为这需要进行一系列强度试验、刚性试验等,但我的意见还是被采纳。在这之前,我的意见得到沈阳飞机工业集团唐乾三总经理的全力支持,这为后续攻关创造了极为有利的条件。后来,经沈阳飞机设计研究所和沈阳飞机工业集团有限公司联合攻关,研制出一个试验样段,同时改装了一架飞机用于试飞。事实证明,采取领先试飞的办法是对的。通过领先试飞证明,改装后的飞机可以在全包线飞行。这不仅缩短了研制周期,重要的是鼓舞了士气,增强了信心。
        杨院士继续分析说,空中加油技术的关键就是必须要保证加受油的成功。有了加油机和受油机这仅仅是第一步,还要保证加受油机能够保持近距离编队,同时还要保证能够准确对接上,加完油后还要保证能够安全脱离开。这些都是难点,必须要通过严格训练才能达到要求。从技术层面来讲,要保证空中加油的成功,必须要在地面进行大量的试验。所以,我提出要进行地面全系统模拟试验。但空中加油机、加油吊舱、受油机的联合试验该怎样搞?没有任何经验可借鉴。于是,我查阅了大量能收集到的资料,寻找解决办法。后来,从一张外军加受油机对接的图片上得到了启发。空中加油时,加油机、受油机不在同一高度上,加油机高、受油机低,怎么模拟这种状态呢?我经过大量计算分析,找出通过调节加油压力模拟高度差的办法来进行地面试验。然后,又研制了地面加油试验设备,并在阎良进行加油机、加油吊舱、受油机的联合地面试验,最后终于攻克了这一难关。联合地面试验不仅节约了大量时间和经费,重要的是保证了空中加油一次成功。这也是我们中国人在自主研制中的一项独创技术。

空军某部歼-10战机在南海空域实施空中加油训练

空军某部歼-10战机在南海空域实施空中加油训练


        有人把空中加油比作飞行中“接吻”,但这种“接吻”可不是浪漫,而是一种充满惊险的“亲密”对接。因为加油机和受油机在飞行中要保持相对一致的高度和速度,彼此距离很近,由于加油机尾流的影响,对受油机的驾驶有更高的要求。因此,空中加油过程要求操作必须精准,稍有失误,就会导致飞机相撞。我国装备第三代新型战机后,在南海上空成功完成空中加油训练,最近又成功完成夜间空中加油训练,标志着空军远程作战能力提高到了一个新水平。

        未来空中加油机的发展趋势

        目前世界各国空中加油机状况怎样?如何看待波音公司与欧洲航空集团的激烈竞争?未来空中加油机是怎样一个发展趋势?是世界各国比较关注的几个热点问题,对此,杨凤田院士作了如下解读和分析。
        长期以来,空中加油技术一直是一项具有战略意义的新技术,因此世界各国都把发展空中加油技术列为国家战略。至今,能够自主研制和掌握空中加油技术的国家仅有美、俄、英、法、中等为数不多的几个国家。目前,大概有20多个国家拥有十几种型号、2000多架空中加油机。美国最多,现有近千架加油机在服役;其次是俄罗斯,有几百架;再次是英国,总数近百架。新加坡、沙特、阿根廷、摩洛哥等国也都拥有一定数量的空中加油机。
        对于波音公司与欧洲航空集团围绕新一代加油机的巨额订单而展开的激烈竞争问题,杨院士谈了自己的看法:这主要取决于需求。一个是美国战略目标的需求,一个是对新型加油机的现实需求。美国一直推行全球 “一小时打击能力”的战略目标,所以客观上必须要增加这方面的需求。另外,美国自海湾战争以来,又先后进行了科索沃战争、阿富汗战争、伊拉克战争等几场比较大的局部战争,现代战争加大了使用空中加油机频率,从而导致机体疲劳现象严重,维修次数和时间不断增加。特别是阿富汗战争以后,美国有近三成的加油机随时需要检修,严重影响美国空军的战略行动。美国空军高层认为,缺乏空中加油机的支援,美国空军难以实现全球到达的战略目标。所以,更换部分老旧的加油机是美国空军迫切的现实需求。
        于是,美国空军计划购买179架新一代空中加油机,合同总额大约500亿美元。并由此引发了波音公司与欧航集团的激烈竞争。美国空军在2008年宣布,欧航集团和军工企业诺斯罗普-格鲁曼公司战胜波音公司赢得这一巨额订单。但波音公司提出抗议,国会政府问责局介入调查,空军方面因此又重新招标。最近,波音公司宣布将参与竞标,以波音767型飞机为原型研制新一代加油机。从表面上看是波音公司与欧航集团的竞争,但其背后是各利益集团的纷争,究竟选择哪种新机型,则取决于哪个利益集团占有绝对强势。
        对于人们最关心的未来空中加油机的发展趋势问题,杨院士作了简要分析概括:作为一项国家战略,发展新一代空中加油机自然是一种必然选择。从发展趋势上来看,主要有三个:一是大型化。如美国提出的发展新一代空中加油机KC-X计划,代表了未来空中加油机发展的主流。二是综合化。即采用军用运输机和民用飞机兼顾空中加油任务,是未来加油机新的发展趋势。美国空军还要求考虑加油机能够执行货物、人员运输,空中医疗、撤运、指挥、控制和通信等任务,改变目前在全球战略部署条件下1+1模式,即1架空中加油机配备1架大型运输机的远程作战需求。综合多用途飞机最大的优势是具有良好的经济性。此外,新型空中加油机的发展重点包括:克服机翼振动、阵风和空气涡流对输油管稳定性的影响,大型运输机能改装为多用途空中加油机,完善机载计算机控制技术及摄像监控显示技术等。三是小型化。这主要是考虑现实需求与经费的矛盾。目前,一种比较经济的做法是发展小型化的“伙伴”加油技术。如美国的KA-6D、法国的“军旗”和幻影2000及俄罗斯的苏-24等都能进行“伙伴”加油。另外,还有一个趋势也要引起注意,就是目前各国研制的所有新机都要求具备空中加油能力,即便是暂时达不到空中加油能力要求的,也必须预留供改装空中加油的接口。由此联想到,未来战争离不开空军,而未来空军必须要具备空中加油能力,这是一个总的趋势。

 

    杨凤田,1941年生,飞机总体设计专家,中国工程院院士。1964年毕业于哈尔滨军事工程学院。曾担任中航沈阳飞机设计研究所副所长、研究员、歼八系列飞机多个型号的总设计师,现任沈阳航空航天大学校长。他先后参加过12种歼击机的方案设计,担任过6种型号副总设计师、总设计师,为我国航空研制史创造了四个第一,其中,空中加油技术为国内首创,填补了我国航空技术的空白。荣获国家科技进步特等奖1项、二等奖3项,部科技进步一等奖5项,部级一等功5次,集团一等功4次,集团科技进步一等奖3项,国防科技进步一等奖3项,国防工业型号研制一等功3次;享受国务院政府特殊津贴;被授予国家级有突出贡献专家、中航集团“航空金奖”专家、航空报国技术尖兵、沈阳市优秀专家、全国国防工业劳动模范等多项荣誉称号。


                                                           

返回上一页




中国科学技术协会
新华网
光明网
中国科技网
看中国
十五届中国北京国际科技产业博览会
山东绿都生物科技有限公司
东北林蛙生态研究院
云南威鑫投资控股集团有限公司
河北中康韦尔环境科技有限公司
                        《科技bwin|登录与品牌》杂志社版权所有             
京ICP备09034215号 京公网安备110108007288
电话:010-68457597 传真:010-68475677 邮编:100142 邮箱:kj7597@126.com
北京市海淀区阜成路115号丰裕写字楼E座二楼
Copyright©2003-2016 Kjcxpp.com. All rights reserved.
《科技bwin|登录与品牌》杂志社网络中心--技术支持