隐身时代,如何实现加受油平台同步隐身?

文摘   军事   2024-10-16 17:50   陕西  

近年来,随着中国歼-20、俄罗斯苏-57等第五代隐身战机的批量服役,美国F-35的大量出口,俄罗斯的苏-57和中国的FC-31也已推向国际市场,人类已然全面进入隐身战机时代!然而,随着对隐身战机运用的深入展开,人们发现了一个令人尴尬的现象,即目前各式现役主力加油机却基本不具备相应的雷达隐身能力,且体型巨大,加受油平台不能实现同步隐身,这无疑将极大影响隐身战机的空中加油行动!那么,未来都有哪些解决思路呢?

加受油平台不能实现同步隐身,无疑将极大影响隐身战机的空中加油行动

利用隐身加油机进行空中加油

既然现有的加油机不隐身,那发展一款专用的隐身加油机为隐身战机进行加油,是不是就可以解决问题?问题远没这么简单!

人们常说的隐身其实指的是雷达的低可探测性,是一种狭义上的隐身概念。飞机的隐身是一个庞大而复杂的系统工程,远不止减弱雷达信号反射那么简单,还包括针对红外、声响以及尾气排放等等因素所产生的信号,或对飞行痕迹进行遮蔽或消除。因此现代飞机的隐身既包括了对机体结构和外形的优化设计,也包括了各种吸波材料和涂层的研发和应用,甚至还包括了各种信号主动消除/抑制技术和装备的引入。

我们知道,空中加油需要加油机具有相当的可供加油的燃油余量,因此普遍都是上百吨的大家伙(中国轰油6最小,也有80吨)。而且究其源流,往往都是由相应的民航(客/货运)飞机、军用运输机乃至轰炸机型号改进而来。而迄今为止,世界各国发展的已知型号的大型飞机,除了美军现役的B2轰炸机外,其他普遍不具备隐身能力。

因此,未来世界各国大概率还是会以传统的设计方式,结合外形设计(特别是改进后的飞翼布局)、吸波材料和涂层,发展出与隐身五代机适配的专用大型隐身加油机。而制约这一进程的,将更多的是因为经费和成本控制问题,而非工程技术问题。

利用隐身加油机进行空中加油,并不是一件容易的事情

纵观世界各国,有技术、有需求,而又有充足国力来支撑这一项目的国家,目前来看只有中美两国。实际上,世界各航空大国中,当前真正开展隐身加油机项目的也只有美国一家,即外形科幻的隐身加油机项目KC-Z/Y。

然而,当我们进一步跟进、盘点各方进展之后,可以发现:隐身加油机当前世界上有且只有美国一家在搞,而且项目前景不明。细究之下,所谓的隐身加油机,个人认为,噱头的成分更甚于实际,而其最终的结果大概率会胎死腹中,不了了之——因为人们发现,其实可以有更好的选择!


利用(隐身)无人机进行空中加油

进入新世纪后,随着IT技术、AI技术,以及各种微系统和微传感器技术的成熟和普及,人类仿佛一夜之间就进入了无人机作战时代。

无人机进入战场,其大小不一,品类繁多,从事着从侦察、监视,到打击、破坏,以及运输、通讯等各种任务。因此,自然而然地,苦于为隐身战机寻找合适的空中加油平台的各国军方和科研人员也将目光打到了无人机身上。

MQ-25无人加油机首次给F-35C进行加油实验

在这一领域,美国同样走在世界前面。当前无人机空中加油技术的集大成者,当属美国MQ-25“黄貂鱼”舰载无人机。2021年6月4日,波音公司一架MQ-25T1测试机从伊利诺伊州马斯库塔的中美洲圣路易斯机场起飞,使用安装于机翼之下的加油吊舱ARS,成功向一架美国海军现役的F/A-18F“超级大黄蜂”舰载机进行空中加受油试验。

此后2022年8月19日,MQ-25无人机成功完成对一架E-2D“鹰眼”舰载预警机的空中加油。并在不久后的9月13日,又成功完成对一架F-35隐身战机的空中加油测试。

因此,利用(隐身)无人机实现对隐身战机的空中加油任务是可行的,也确实解决了加油机在现代空战战场这一高危环境下的战损问题,哪怕所选用的无人机同样不具备足够的隐身能力!

然而,我们知道,各式战机,特别是可以进行超音速飞行的现代战机,无一不是燃油消耗大户。相比于传统加油机动辄50吨以上的供油量,无人加油机实际可供油量有限,在当前的工程技术 条件下,使用无人机为大编队集群进行空中加油是很困难的。

因此,有限的载重决定了无人机加油难以作为隐身战机空中加油的主流,但是作为特定条件下的应急备选方案却非常适合,这或许将成为未来一种不可或缺的大国选项。


利用外挂油箱进行空中加油

战机携带外挂油箱为战机进行增程,从而提高战机续航能力和留空时间,其实不算是新鲜事。

早在飞机刚投身战场后不久的一战时期,人们就开始尝试为飞机挂载各种类型和规格的油箱。而进入喷气时代后,飞机燃油消耗更多更快,外挂油箱几乎成为各国空军所有型号战机的标配。

以色列空军获得了世界上最为独特的F-35战斗机——F-35I“Adir”

然而进入新世纪后,虽然副油箱成本低廉,技术成熟可靠,但是其作为一个巨大的雷达信号反射来源,在隐身战机大行其道的现代空中战场面临着被淘汰的命运,只能在平时训练和低烈度冲突中发挥作用。而保形油箱由于外形曲面可以根据实际隐身性能要求进行修型和优化,从而具备一定的隐身能力,因而在未来战场上还将继续占有一席之地。

未来外挂保形油箱主要将从以下两条路径进行衍伸改进:

第一,宝石型多棱面保形油箱:其外形效果如同F-117机身,倒扣贴合挂载于机腹或机翼下方,特别地,此类油箱一般为可抛掷型,本质上可视为传统副油箱在隐身时代的进化改进型号;

第二,脊背式长箱体型保形油箱:其为传统机背式保形油箱的隐身化适应型号,一般为固定式安装,目前美国已经完成对F-35的此项改装,其直接成果为以色列空军装备的F-35I。考虑到隐身战机前出伏击的需求,以及各种超远程空空导弹的成熟列装,未来战场环境将更加恶劣,迫使各方战机更多地依赖于自身燃油保障!

因此,具备隐身能力的保形油箱设计显然更适合为隐身战机进行空中加油!


利用隐身战机进行伙伴式空中加油

伙伴加油方式出现于上世纪60年代,是指特定型号的战斗机通过加装加受油吊舱组件,以自身燃油为同型号战斗机或其他型号战斗机进行空中加油的一种方式,一般用于航母舰载机之间进行小容量空中加油。

在世界各航空大国中,美国最早开发“伙伴加油”技术,也是这一技术使用最悠久、最广泛的国家。时至今日,世界上应用“伙伴加油”技术的战机型号主要有美国的F/A-18F“超级大黄蜂”、中国的歼-15“飞鲨”、俄罗斯的苏-33,以及法国的阵风。

伙伴加油也存在着相应的不足,例如载油量有限等

之前我们提到过,在隐身战机时代,空中加油碰到的一个新问题就是“加受油平台不能同步隐身”,即作为受油平台的战机能够隐身,但是与之配套的作为加油平台的加油机却不具备隐身能力!因此,如果采用同样基于隐身战机改装的加油机进行伙伴加油,无疑可以很好地解决这个问题!

如此一来,不仅战斗编队所需的配置机型减少,后勤保障压力减少,还能够显著改善战斗打击集群的编队能力,变相提升战斗力。尤其需要说明的是,用于伙伴加油的战斗机可在改型后依旧保留一定的空战能力,从而进一步削减乃至免除对战机的护航需求!

当然,伙伴加油也存在着相应的不足。

首先,伙伴加油平台基于战斗机改进而来,其自身载油量有限,导致实际的可供加油量也有限,这也是伙伴加油最主要的缺陷。

以当前现役载油量最大的美国F/A-18F为例,其最大载油量14吨,外供油量11.1吨,很难在远距离为多架战机进行空中加油。有限的可供油量导致了伙伴加油方式效率不能与传统加油机相比,决定了其不适用于大机群编队作战。

其次,现有伙伴加油是将部分舰载机改装为加油机,既占用飞机编制,又因为频繁执行空中加油任务而损耗宝贵的飞机寿命。

资料数据表明,目前美国海军在役的608架F/A-18E/F舰载战斗机中,有大约20%~30%是用来执行伙伴加油任务的。而这批次飞机自2005年开始服役,因为经常满挂油箱导致机翼严重疲劳而快速老化,仅仅过了十年,就开始有飞机因服役寿命快速消耗而提前到期。此外,由于维修保障能力不足,导致实际可用的战机数量远远低于库存数量。

如何建立一整套适合隐身战机时代特性的空中加油装备和技战术体系,是值得我们研究的一个新课题

如果未来中国以歼-20为基础进行改型,拆除不必要的作战设备后,进一步降低空重,同时将原先的机腹和两侧内置弹仓改造为机内油箱,改型为一款专用的伙伴加油式空中加油机——歼油-20,预计可以获得20吨左右的极限载油量。扣除自身飞行所需燃油后,预计在正常情况下可以提供12~16吨的可加油量,如此一来,一架歼油-20完全可以满足2~4架歼20的空中加油需求。

因此,将适合型号的隐身战机专门抽出一部分,通过专门改型,进一步提升载油能力,作为专用的隐身加油机执行伙伴加油任务,无疑是一种更好的选择,这或许也是在高危战场环境中对隐身战机空中续航能力最后的保障!





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