時間進入2022年,一大波國產軍機的好訊息接踵而來!先有裝備國產第四代隱形戰鬥機殲-20的解放軍空軍英雄部隊集體亮相,大批採用全國產發動機的殲-20讓大家看到了打通全部技術環節後“恐怖”的產量!接著國產運-20“鯤鵬”大型運輸機萬里馳援湯加災區,讓大家見識了什麼叫戰略空軍的全球投送能力!
而作為國產20家族的一員,國產先進戰術通用直升機直-20,同樣也傳來了好訊息!直-20總師鄧景輝近期在採訪中談到直-20未來研發方向時證實,直-20直升機將加裝直升機空中受油裝置,這將大大提高直-20的航程及任務靈活性!
雖然只有短短的一句話,但筆者卻覺得意義極其重大!因為直升機空中加油技術是直升機應用領域裡難度最高的一項技術,目前只有美國完成自主研製和批次列裝普及,其它國家對於直升機空中加油技術僅有初步試驗,法國直到2020年才進行了H225M直升機的空中加油試驗。就連研製了米-8、米-24、米-28、卡-52等一系列具備世界水平的直升機的俄羅斯,迄今也未能掌握相關技術。直-20空中加油型一旦研製成功並裝備部隊,將成為世界上第三個獨立自主攻克直升機空中加油技術的國家。
世界上掌握固定翼飛機空中加油技術的國家很多,掌握直升機空中加油技術的國家卻那麼少,實在是因為直升機空中加油技術難度太高,危險性太大!所以很多國家在權衡直升機空中加油技術所帶來的戰術優勢和存在的困難後,特別是在很多國家並沒有需要直升機進行遠端飛行需求的情況下,紛紛放棄了發展直升機空中加油技術的想法!
直升機空中加油的難度,是由直升機的特殊結構造成的。直升機的機身上方安裝有一副巨大的旋翼,為直升機提供升力,並且透過調整旋翼的傾角來控制飛行方向。為了配平旋翼旋轉產生的扭矩,必須在尾部在安裝一副尾槳,因此直升機也被稱為一種“妥協”的航空器。其特點是速度慢,飛行穩定性差,姿態調整響應速度慢,受氣流影響大,這些都是影響直升機空中加油的不利因素。
由於旋翼的影響,直升機無法採用硬管式空中加油方式,只能採用軟管加油方式進行空中加油。直升機需要向前安裝一根非常長的空中受油管,其前端必須要伸出旋翼範圍起碼1米以上,但這樣就對直升機的重心平衡帶來嚴重影響,所以大部分直升機空中受油管都設計成伸縮式,平時縮回以儘可能減小對飛行的影響,加油時才伸出。美國“黑鷹”直升機的空中受油管伸出後長達11.8米,可使加油錐套儘量遠離旋翼。直升機在加油時需要非常小心的控制速度和旋翼的前傾角度,避免因旋翼前傾角度太大而碰撞受油管。
直升機空中加油的流程也和固定翼飛機空中加油完全不同。固定翼飛機空中加油時,受油機從後方以低於加油機約300米的高度追趕加油機,抵達左後方60米觀察位置後,再逐步平移自下而上接近加油錐套實施對接,加油結束後受油機減速脫離並向右後方移動,隨後以不低於加油機的高度脫離編隊。
直升機空中加油時,由於受油直升機速度太慢,因此採用加油機從後下方追趕受油機並超越的方式進行集結。隨後直升機一樣在左後方觀察區準備,但採用自上而下的方式接近加油錐套並對接,避免旋翼路徑和加油軟管交叉。加油過程中,直升機需要不斷進行非常精細的微操作,以便應對加油尾流帶來的顛簸和起伏。在加油完成後,直升機需要先升高3-5米再實施分離,這樣可以使加油管在脫離的瞬間自然下落遠離旋翼,同時直升機需要迅速後退並向右下側飛離,以便儘快脫離加油機的翼尖渦流區。
直升機空中加油是在直升機和固定翼飛機這兩種飛行原理完全不同的飛行器之間開展的,因此直升機空中加油技術不僅僅需要解決直升機受油技術難題,還要相應解決固定翼空中加油機的配合問題,這需要兩種原理完全不同的飛行器研發部門緊密配合才能實現,而不是直升機研發部門單方面的事情。
由於直升機能穩定平飛的速度一般最高不超過250千米/小時,這一速度已經接近固定翼飛機最低速度的下限,速度快但低速效能不佳的噴氣式飛機無法實現為直升機加油,所以目前世界上大多以螺旋槳運輸機為基礎改裝成用於直升機空中加油的加油機,如美國的C-130和歐洲的A400M,中國目前可供改裝的加油機只有在運-8基礎上發展的運-9運輸機,否則就只能研製專用平臺。
運-8仿製於前蘇聯的安-12運輸機,雖然大小尺寸和載重與C-130類似,但其因為安-12動力較差而採用的減阻高速翼型低速效能並不理想。當年運-8過載最小速度曾飛出153千米/小時,但比C-130最低120千米/小時的極限還是高了不少。用於為直升機空中加油時,需要以200千米/小時的速度下進行長時間穩定飛行,對於運-9來說還是有較大考驗的。而直升機在過載情況下以這個速度飛行已經接近極限,因此留給雙方的調整餘量相對較小,這可能是中國直升機空中加油研製中需要克服的最大難題!
之所以首先為直-20直升機研發空中加油能力,是因為該型機未來將擔負一項重要的任務,那就是深入敵後武裝營救被擊落的飛行員。這類任務往往需要直升機具備非常長的留空能力,可以在目標區上空進行長時間反覆搜救,並有可能進行較長時間的懸停救援,這些動作都是非常耗油的,給直-20增加空中加油能力可以使其更好地完成這種敵後特種作戰任務。而在直升機空中加油能力研製成功後,預計新型直-8直升機也會予以跟進,因為敵後特戰任務往往也有載具方面的需求,而直-20無法裝載,必須要用到機身寬大的直-8直升機。
對於中國廣闊的國土來說,直升機空中加油能力還將使解放軍的直升機部隊在快速遠端部署時獲得很大的優勢,直升機可以藉助空中加油直接完成空中直飛轉場,而無需多次落地經停加油,或是拆卸後用運輸機運輸。這樣將擁有更高的轉場效率和快速部署能力,反應速度更快,作戰範圍將更加廣闊,使用靈活性將得到極大的提升!