从战斗机用副油箱作战说起

【每点新防务(976期)·12月20日】:现代战斗机除了在机翼和机腹下挂载大量弹药外,还会在长距离转场或执行特殊长距离作战任务时挂载上容量不一的副油箱。当然,副油箱虽然可以让战斗机飞得更远,可它还会让战斗机变得更笨重、更容易被雷达发现,而且它所装载的燃油一旦被用完,其本身就将成为战斗机的“死重”。如果这是作战任务的话,用完燃油的副油箱就会被马上抛掉,而如果中途遭遇敌机拦截,则副油箱不管是否用完都会被马上抛弃。

续命神器布洛芬(战斗机续命神器)(1)

但副油箱在二战期间却有过几次战例,说明其除了可以延长作战飞机的航程外,还具有作战能力。二战末期在欧洲战场上,一架P-51野马战斗机正在与一架德国战斗机作战,最终在相互缠斗中,P-51野马战斗机抓准时机抛下了自己的副油箱,正好击中德国战斗机,最终德国战斗机失控坠毁。这恐怕是极少见的“副油箱战绩”吧!而其余的一些副油箱作战记载,大多是将副油箱当作一个“汽油炸弹”使用:在抛弃邮箱后再开火击中使其爆炸燃烧。

续命神器布洛芬(战斗机续命神器)(2)

当然,现代战斗机的武器选择已经很多了,光各种制导弹药都数不胜数,在实战中也偏向使用精确制导弹药而几乎不会考虑“副油箱”这种自由落体“弹药”。也就是说,副油箱已经从二战期间偶尔客串的攻击手段,转向其单一的本职工作——为战斗机提供额外燃油。但战斗机为何不在机身上设计足够大的油箱,而非要外挂既不隐身、又笨重异常的副油箱呢?

战斗机的内部空间限制了油箱容量

虽然现代世界空军主力战斗机都已经更新到了第四代——中、美、俄已经进入了五代机范畴——战斗机整体尺寸已经比之前的设计要有所增加。比如美国空军现在除了F-16和F-35长度尺寸在15米左右外,其余的主力F-15、F/A-18、F-22都在19米上下;中、俄主力战机因为有技术传承,所以苏-27、苏-30、苏-35和歼-11、歼-15、歼-16的尺寸都在21米左右,歼-20也与之类似。歼-10略小,长度只有16米左右。

续命神器布洛芬(战斗机续命神器)(3)

但即便看着已经很“庞大”的战斗机机身,实际上其内部空间在安装下两台发动机和大量航电设备、管路、线路外,留给设计师安装内部油箱的地方就已经所剩无几了,而且还十分“零碎”。所以战斗机的内部邮箱很少有设计成一个整体的,而是见缝插针的在机体内部所有布置油箱的地方,设计上大小不一、形状不一的储油空间。使战斗机变成了名副其实的“飞行油箱”!

续命神器布洛芬(战斗机续命神器)(4)

而战斗机内部空间中最大的储油空间就是两个机翼与垂尾了。由于这两部分是框架设计,内部拥有不少“隔间”,于是这两处就成了战斗机内置燃油较集中的地方。但由于舰载战斗机的机翼有折叠要求,导致其机翼有一半的空间无法安装油箱,加之舰载战斗机的体型普遍比陆基战斗机要小一些,这就成为了舰载机“腿短”的根本原因。但除此之外,像俄罗斯苏-57那样采用全动垂尾设计的战斗机,或许会在考虑到传动轴的可靠性后,取消垂尾中的油箱。而类似的像F-22那样具有大三角翼的战斗机,内部燃油的携带量也会随之而增加不少。

保形油箱是战斗机最佳选择

续命神器布洛芬(战斗机续命神器)(5)

既然战斗机机翼下和机腹挂载的副油箱会对战斗机产生一些不利影响,那么设计师就发明了“保形油箱”来解决这些问题。顾名思义,“保形油箱”就是将副油箱与战斗机机身某一区域进行“融合”,尽可能的使其在多装油的情况下,对战斗机的气动外形影响减到最小,也比机翼和机腹挂载更有利于战斗机“隐身”。并且因为“保形油箱”是直接集成到战斗机机身上,所以战机可以空出宝贵的“重载外挂点”用于挂载大质量的反舰导弹,使得战斗机打击能力得到极大提升!目前交出名采用“保形油箱”的应用代表有米格-29SMT、F-16E/F、F-16I和F-15E等战斗机。

续命神器布洛芬(战斗机续命神器)(6)

但因为“保形油箱”不仅仅只是用来装油的大桶,而是要与战斗机机身原始设计尽可能“融合”成一体,这是很考验一个国家后续改进能力和风洞测试能力的升级套件。所以虽然世界上不少四代战斗机都进行过加装“保形油箱”的改进尝试,但由于技术限制,并不是所有机型加装“保形油箱”后效果都很好。比如美国的F-15E“打击鹰”在加装了“保形油箱”后,因为油箱与机身气动外形结合的很好,不但没有破坏F-15E的原始气动特性,反而在增加数千升燃料后,F-15E依然可以达到原来的机动敏捷性。

续命神器布洛芬(战斗机续命神器)(7)

而反观米格-29SMT加装“保形油箱”后,虽然其最大航程达到了苏-27的三分之二,帮助其摆脱了“机场包围者”的恶名,可是代价十分惨痛,因为气动外形受到了较大影响,使得米格-28SMT的机动性降低较多;而到了苏-35时,因为取消了苏-27的机背减速板,留出了较大空间,所以这个位置在改成“保形油箱”后,苏-35不但将内油增加了1吨多,还没有破坏其优异的机动性,也算是俄制战机的一次成功尝试。

​战斗机附加油箱的优劣

续命神器布洛芬(战斗机续命神器)(8)

其实不论是“常规副油箱”还是“保形油箱”,其存在的意义都是为战斗机航程“续命”,但它们本身因为体积限制,并无法内置供油设备向发动机直接供油,而是需要先由战斗机的主油箱给发动机供油,而其他部位的辅助油箱则通过油泵将燃油补充到主油箱内部。因为辅助油箱通常没有独立供油能力,只有主油箱才能给发动机直接供油。主油箱通过特殊设计,能够保证战斗机在做高机动过载等激烈动作时都能保证恒定的供油。当主油箱的燃油消耗到一定的量时,辅助油箱会将自己的油补充到主油箱中,也就是边消耗边补充,这样可以保证主油箱的燃油一直处于比较健康的状态。

续命神器布洛芬(战斗机续命神器)(9)

但在完成给战斗机“续命”的同时,外部邮箱的存在不可避免的咬尾战斗机带来不利影响。首先,常规副油箱因为自身满油时重量较大,所以一般只能占用机翼靠机身最近的一对“重载挂点”和机腹的外挂点才能安全使用。这就导致战斗机无法再挂载大质量的重型弹药了,导致其作战能力受到了很大限制。而且因为机翼下副油箱在燃油消耗一部分后,就会在战机转弯时导致液面不平衡,这也会对战斗机重心产生不利影响,使战斗机较难控制。所以战斗机在面对遭遇战时,不管副油箱是否用完,都会第一时间将其抛弃掉才能转入空战。

续命神器布洛芬(战斗机续命神器)(10)

虽然“保形油箱”较大的缓解了外置油箱对战斗机气动外形和机动性的影响。并且因为保形油箱大都使用了隔舱化设计,它们除了能装载燃油还可以安装侦察传感器、雷达探测干扰设备、激光识别器、微光电视设备和侦察照相机等额外装备。可是虽然保形油箱的优点较多,但它也不是毫无缺点。保形油箱多是半永久性安装的,在保形油箱与机身之间的缝隙用密封条填补,将其拆下来的概率都不大,更不用说飞行中投掷了。不能抛弃的保形油箱会增加战机的重量,从而影响战斗机在遭遇战中的生存概率。

续命神器布洛芬(战斗机续命神器)(11)

据说我国歼-10也曾经试验过“保形油箱”的设计、歼-20也测试过携带4个大型翼下副油箱进行转场测试。可以看出我国对这两种世界通行的外置油箱技术都在持续跟进,在不久的将来,或许我们就能看到采用性能更好“保形油箱”的战斗机出现在祖国的蓝天上!


,