Заправка в воздухе - Aerial refueling

А KC-135 Стратотанкер заправляет F-16 Боевой сокол

Заправка в воздухе, также называемый дозаправка в воздухе, дозаправка в полете (IFR), дозаправка в воздухе (AAR), и танкование, это процесс передачи авиационное топливо от одного военный самолет (в танкер ) другому (получателю) во время полета.^[1] Две основные системы дозаправки: зонд и якорь, который проще адаптировать к существующим самолетам, а летающая стрела, который обеспечивает более быструю перекачку топлива, но требует специального оператор стрелы станция.

Эта процедура позволяет принимающему воздушному судну дольше оставаться в воздухе, увеличивая его диапазон или бездельничать время на вокзале. Серия дозаправок в воздухе может дать запас хода, ограниченный только усталостью экипажа и инженерными факторами, такими как расход моторного масла. Поскольку самолет-приемник может быть заправлен дополнительным топливом в воздухе, дозаправка в воздухе может позволить взлететь с большим полезная нагрузка который может быть оружием, грузом или персоналом: максимальная взлетная масса поддерживается за счет меньшего количества топлива и дозаправки в воздухе. В качестве альтернативы может быть получен более короткий разбег при взлете, поскольку взлет может выполняться с меньшим весом до дозаправки в воздухе. Дозаправка в воздухе также рассматривается как средство снижения расхода топлива при полетах на дальние расстояния более 3000 морских миль (5600 км; 3500 миль). Потенциальная экономия топлива оценивается в диапазоне 35-40% для дальнемагистральных рейсов (включая топливо, используемое во время вылетов заправщиков).^[2]

Обычно самолет, дающий топливо, специально разработан для этой задачи, хотя заправочные контейнеры могут быть приспособлены к существующим конструкциям самолетов, если будет использоваться система «зонд и тормоз». Стоимость дозаправочного оборудования на самолетах-заправщиках и самолетах-приемниках, а также специализированное обслуживание самолетов, подлежащих дозаправке (полет очень близко "линейным" строем за кормой), привели к тому, что данный вид деятельности используется только в военных операциях. Нет никаких известных регулярных операций по дозаправке в полете гражданских лиц. Первоначально работал незадолго до Вторая Мировая Война в очень ограниченном масштабе, чтобы расширить диапазон британских гражданских трансатлантических летающие лодки, а затем после Второй мировой войны в больших масштабах, чтобы расширить диапазон стратегические бомбардировщики, дозаправка в воздухе с война во Вьетнаме широко использовался в крупномасштабных военных операциях.

История и развитие

Ранние эксперименты

Capt. Лоуэлл Смит и лейтенант Джон П. Рихтер получил первую дозаправку в воздухе 27 июня 1923 г.

Некоторые из самых ранних экспериментов по дозаправке в воздухе имели место в 1920-х годах; два медленно летящих самолета летели строем, со шлангом, спускаемым из переносного топливного бака на одном самолете и помещенным в обычную заправочную горловину другого. Первая дозаправка в воздухе, основанная на разработке Александр П. де Северский, между двумя самолетами произошло 27 июня 1923 г., между двумя Airco DH-4B бипланы из Воздушная служба армии США. Рекорд продолжительности полета был установлен на трех DH-4B (приемник и два заправщика) 27–28 августа 1923 г., при этом самолет-приемник оставался в воздухе более 37 часов, используя девять дозаправок в воздухе для переброски 687 галлонов США (2600 галлонов США). L) из авиационный бензин и 38 галлонов США (140 л) моторного масла. Те же экипажи продемонстрировали полезность техники 25 октября 1923 г., когда самолет DH-4 вылетел из Сумас, Вашингтон, на Граница между Канадой и США, к Тихуана, Мексика, приземляясь в Сан Диего, используя дозаправку в воздухе на Юджин, Орегон, и Сакраменто, Калифорния.

Подобные пробные демонстрации техники дозаправки в воздухе проходили на Royal Aircraft Establishment в Англия и по Armée de l'Air в Франция в том же году, но эти ранние эксперименты еще не рассматривались как практическое предложение и обычно отвергались как трюки.

По мере развития 1920-х годов все большее количество энтузиастов авиации соперничали за установление новых воздушных рекордов на дальние расстояния, используя дозаправку в воздухе. Одним из таких энтузиастов, который произвел революцию в области дозаправки в воздухе, был сэр Алан Кобэм, член Королевский летающий корпус в Первая Мировая Война, пионер дальней авиации. В 1920-х годах он совершал дальние перелеты в самые отдаленные уголки мира. Африка и Австралия и он начал экспериментировать с возможностями дозаправки в полете для увеличения дальности полета.^[3]

Кобэм был одним из директоров-основателей Airspeed Limited, авиастроительная компания, которая продолжила выпуск специально адаптированного Курьер воздушной скорости который Кобэм использовал для своих ранних экспериментов с дозаправкой в полете. Этот самолет был в конечном итоге модифицирован компанией Airspeed в соответствии со спецификациями Кобхэма, для беспосадочного полета из Лондон к Индия, используя дозаправку в полете для увеличения продолжительности полета самолета.

Между тем, в 1929 году группа Воздушный корпус армии США летчики во главе с майором Карл Спаатц, установили рекорд выносливости более 150 часов с Вопросительный знак над Лос-Анджелесом. Между 11 июня и 4 июля 1930 года братья Джон, Кеннет, Альберт и Уолтер Хантер установили новый рекорд - 553 часа 40 минут над Чикаго, используя два Стинсон SM-1 Детройтерс как заправщик и приемник. Заправка в воздухе оставалась очень опасным процессом до 1935 года, когда братья Фред и Эл Ки продемонстрировала заправочную форсунку без пролива, разработанную А. Д. Хантером.^[4] Они превысили рекорд Охотников почти на 100 часов за Кертисс Робин моноплан [1], находящиеся в воздухе более 27 дней.^[5]

США были в основном озабочены трансатлантическими рейсами для ускорения почтовых услуг между Европой и Америкой. В 1931 году У. Ирвинг Гловер, второй помощник почтмейстера, написал обширную статью для Популярная механика относительно проблем и необходимости такого регулярного обслуживания. В своей статье он даже упомянул использование дозаправки в воздухе после взлета как возможное решение.^[6]

В Ле Бурже аэропорт под Парижем Аэроклуб де Франс и 34-й авиационный полк ВВС Франции смогли продемонстрировать прохождение топлива между машинами на ежегодном авиационном празднике в Vincennes в 1928 г.^[7] Великобритании Royal Aircraft Establishment также проводила испытания по дозаправке в воздухе с целью использования этой техники для увеличения дальности дальнего полета. летающие лодки который обслуживает британская империя. К 1931 году они продемонстрировали заправку между двумя Викерс Вирджиния, с потоком топлива, контролируемым автоматическим клапаном на шланге, который отключится в случае потери контакта.^[8]

королевские воздушные силы офицер Ричард Атчерли наблюдал за опасными методами дозаправки в воздухе, используемыми в штурм события в США и полны решимости создать работоспособную систему.^[9] Пока размещено в Средний Восток он разработал и запатентовал свою систему «кроссовера» в 1934 году, в которой заправщик тянул за собой большую крючковую леску, которая наматывала аналогичную сброшенную леску от приемника, позволяя начать заправку. В 1935 году Кобэм продал авиакомпанию Cobham Air Routes Ltd. Оллей Эйр Сервис и обратился к развитию дозаправки в воздухе, основав компанию Flight Refueling Ltd. Система Атчерли была куплена компанией Кобхэма, и после некоторой доработки и постоянного улучшения в конце 30-х годов она стала первой практичной системой заправки.^[10]

Шланг с петлями

ВВС США Боинг В-50 Суперфортресс Счастливая Леди II дозаправляется с помощью шланга-петли во время первого безостановочного кругосветного плавания по воздуху (1949 г.)

сэр Алан Кобэм с шланг с петлями Система дозаправки воздух-воздух заимствована из технологий, запатентованных Дэвидом Николсоном и Джоном Лордом, и была впервые публично продемонстрирована в 1935 году. В системе принимающий самолет, когда-то Курьер воздушной скорости, тянул стальной трос, который затем был зацеплен линейным выстрелом с танкера, Ручка Page Тип W10. Затем линия была протянута обратно в цистерну, где кабель приемника был подключен к заправочному шлангу. Затем приемник мог тянуть назад свой кабель, подводя к нему шланг. После подсоединения шланга заправщик поднялся достаточно над самолетом-приемником, чтобы топливо могло течь под действием силы тяжести.^[11]^[12]

Когда Кобхэм разрабатывал свою систему, он видел потребность исключительно в дальних трансокеанских полетах коммерческих самолетов,^[13] но сегодня дозаправка в воздухе используется исключительно военными самолетами.

В 1934 году Кобэм основал Flight Refueling Ltd и к 1938 году использовали FRL петлевой шланг система для дозаправки самолетов размером с Короткая Империя летающая лодка Камбрия из Армстронг Уитворт AW.23.^[5] Хэндли Пейдж Харроуз использовались на испытаниях 1939 года для дозаправки в воздухе летающих лодок Empire для регулярных трансатлантических переходов. С 5 августа по 1 октября 1939 года летающие лодки Empire совершили шестнадцать пересечений Атлантики, причем пятнадцать пересечений с использованием системы дозаправки в воздухе FRL.^[14] После шестнадцати переходов дальнейшие испытания были приостановлены из-за начала Второй мировой войны.^[15]

В последние месяцы Второй мировой войны предполагалось, что Сила тигра с Ланкастер и Линкольн бомбардировщики будут заправляться в полете переоборудованными Галифакс самолет-заправщик, оснащенный петлевыми шлангами FRL, в операциях против Японские родины, но война закончилась до того, как самолет удалось развернуть. После окончания войны ВВС США закупили небольшое количество единиц FRL с петлевыми шлангами и установили некоторое количество B-29 в качестве заправщиков для заправки специально оборудованных B-29, а затем и B-50. ВВС США внесли только одно существенное изменение в систему, используемую ВВС Великобритании. Версия USAF имела автоматическое соединение заправочной форсунки, где ведущая линия с заправочным шлангом подтягивалась к самолету-приемнику, и заправочная емкость на брюхе самолета, что позволяло производить дозаправку в воздухе на большой высоте и устранять при этом самолет должен лететь на более низкую высоту, чтобы сбросить давление, чтобы член экипажа мог вручную выполнить сцепление.^[16]

Эта система дозаправки воздух-воздух использовалась Б-50 Суперфортресс Счастливая Леди II 43-го бомбардировочного крыла, чтобы совершить свой знаменитый первый беспосадочный кругосветный полет в 1949 году.^[17]^[18] С 26 февраля по 3 марта 1949 г. Счастливая Леди II совершил беспосадочный кругосветный перелет за 94 часа и 1 минуту, что стало возможным благодаря четырем дозаправкам в воздухе от четырех пар КБ-29М танкисты 43-й АРС. Перед полетом экипажи 43-го истребителя имели только один боевой контакт для дозаправки в воздухе. Полет начался и закончился в База ВВС Карсвелл в Форт-Уэрт, Техас с завершенными заправками Азорские острова, Западная Африка, Тихий океан рядом Гуам, и между Гавайи и западное побережье.^[19]

Это первое безостановочное кругосветное плавание доказало, что из-за дозаправки в воздухе огромные расстояния и географические барьеры больше не являются препятствием для военной авиации. В 1949 году ВВС США организовали четыре дополнительных подразделения ARS, и 43-й и 509-й ARS полностью вступили в строй.

Пробно-тормозная система

Компания FRL Кобхэма вскоре поняла, что их система с петлевыми шлангами оставляет желать лучшего, и начала работу над улучшенной системой, которую теперь обычно называют зонд и якорь Система дозаправки в воздухе и сегодня является одной из двух систем, выбранных военно-воздушными силами для дозаправки в воздухе, а другая является системой с летающей стрелой. В послевоенных испытаниях Королевские ВВС использовали модифицированный танкер Lancaster, в котором использовалась значительно улучшенная система зондирования и тормозов с модифицированной Глостер Метеор F.3 истребитель, серийный EE397, оснащенный датчиком на носу.^[20]^[21] 7 августа 1949 г. на «Метеоре» пролетел самолет FRL. летчик-испытатель Пэт Хорнидж вылетел из Таррант Раштон и оставался в воздухе в течение 12 часов и 3 минут, получив 2352 имперских галлона (10 690 л) топлива за десять дозаправок с танкера Lancaster. Хорнидж пролетел общую дистанцию в 3600 миль (5800 км), установив новый рекорд продолжительности полета.^[22]^[23] FRL все еще существует как часть Cobham plc.

Современные специализированные танкер В самолетах есть оборудование, специально разработанное для разгрузки топлива в самолет-приемник, основанное на тормозах и зонде, даже на более высоких современных скоростях. реактивный самолет обычно необходимо оставаться в воздухе.

В январе 1948 года генерал Карл Спаатц, тогда первый Начальник штаба нового ВВС США, сделал дозаправку в воздухе одним из главных приоритетов сервиса. В марте 1948 года ВВС США закупили два комплекта оборудования для дозаправки топливом в полете FRL, которое использовалось на практике с Корпорация British Overseas Airways (BOAC) с 1946 года, и права на производство системы. FRL также предоставила годовую техническую помощь. Наборы были установлены сразу в два Boeing B-29 Superfortress, планируется оснастить 80 Б-29.

Летные испытания начались в мае 1948 г. База ВВС Райт-Паттерсон, Огайо, и был настолько успешным, что в июне пошли заказы на оснащение всех новых B-50 и последующих бомбардировщиков приемным оборудованием. 30 июня 1948 г. были сформированы два специализированных авиационных топливозаправщика: 43-я воздушная заправочная эскадрилья в База ВВС Дэвис-Монтан, Аризона, а 509-я воздушная заправочная эскадрилья в База ВВС Уокер, Нью-Мексико. Первый самолет ARS использовал систему дозаправки FRL с петлевым шлангом, но осенью 1948 года вскоре последовали испытания с системой стрелы.

Первое использование дозаправки в воздухе в бою произошло во время Корейской войны, когда истребители-бомбардировщики F-84 выполняли вылеты с японских аэродромов из-за того, что китайско-северокорейские войска захватили многие базы реактивных самолетов в Южной Корее, дозаправляясь из переоборудованных B-29, использующие систему дозаправки в воздухе с тормозом-зондом, зонд находится в одном из топливных баков на законцовке крыла F-84.

Системы

Летающая стрела

Летающая стрела представляет собой жесткую телескопическую трубу с подвижным поверхности управления полетом который оператор стрелы на самолете-заправщике выдвигается и вставляется в приемник на принимающем самолете. Все цистерны со стрелой (например, KC-135 Стратотанкер, KC-10 удлинитель, KC-46 Пегас ) имеют одну стрелу и могут дозаправлять один самолет за раз с помощью этого механизма.

История

В конце 1940-х генерал Кертис Лемэй, командующий Стратегическое воздушное командование (SAC), спросил Боинг разработать систему дозаправки, которая могла бы перекачивать топливо с большей скоростью, чем это было возможно с более ранними системами, использующими гибкие шланги, что привело к системе летающей стрелы. B-29 был первым, кто использовал стрелу, и в период с 1950 по 1951 год 116 оригинальных B-29, получивших обозначение KB-29P, были переоборудованы на заводе Boeing в г. Рентон, Вашингтон. Компания Boeing разработала первый в мире серийный воздушный танкер. KC-97 Stratofreighter, поршневой Боинг Стратокрузер (Обозначение USAF Stratofreighter С-97 ) с летающей стрелой, разработанной компанией Boeing, и дополнительными баками керосина (реактивного топлива), питающими стрелу. Сам авиалайнер Stratocruiser был разработан на базе бомбардировщика B-29 после Вторая Мировая Война. В KC-97 смешанная система бензин / керосин явно нежелательна, и было очевидно, что следующей разработкой будет реактивный самолет-заправщик, имеющий один тип топлива как для собственных двигателей, так и для передачи на приемник. самолет. Крейсерская скорость более медленного KC-97 с поршневым двигателем 230 миль в час (370 км / ч) также была серьезной проблемой, поскольку его использование в качестве воздушного заправщика вынудило новый военный самолет с реактивным двигателем замедлиться, чтобы спариться с заправщиком. стрела, очень серьезная проблема с новыми сверхзвуковыми самолетами, вступившими в строй в то время, что могло заставить такой принимающий самолет в некоторых ситуациях замедляться настолько, чтобы приблизиться к их скорость сваливания при подходе к танкеру. Неудивительно, что после KC-97 Boeing начал получать контракты от ВВС США на строительство реактивных танкеров на базе Боинг 367-80 (Даш-80) планер. Результатом стал Boeing KC-135 Stratotanker, из них 732 построено.

Летающая стрела прикреплена к задней части самолета-заправщика. Вложение шарнирный, позволяя стреле перемещаться вместе с самолетом-приемником. Стрела содержит жесткую трубу для перекачки топлива. Топливопровод заканчивается соплом с гибким шаровым шарниром. Сопло стыкуется с «приемником» в самолете-приемнике во время перекачки топлива. А тарельчатый клапан в конце форсунки предотвращает выход топлива из трубки до тех пор, пока форсунка должным образом не соединится с заправочной емкостью приемника. После правильного спаривания переключает в патрон вставьте форсунку, удерживая ее заблокированной во время перекачки топлива.

«Летающий» бум назван так потому, что поверхности управления полетом, малая подвижная профили которые часто бывают в V-образный хвост конфигурации, используются для перемещения стрелы за счет создания аэродинамических сил. Они приводятся в действие гидравлически и контролируется оператор стрелы с помощью ручки управления. Оператор стрелы также выдвигает стрелу, чтобы установить соединение с приемником.

Для завершения дозаправки в воздухе самолет-заправщик и самолет-приемник сближаются, летят строем. Приемник перемещается в положение позади цистерны, в пределах безопасных для движения стрелы, с помощью управляющих огней или указаний, передаваемых оператором стрелы по радио. Оказавшись на месте, оператор выдвигает стрелу, чтобы войти в контакт с самолетом-приемником. После контакта топливо перекачивается через стрелу в самолет-приемник.

ВВС США KC-135 оператор стрелы вид со стрелы.

Находясь в контакте, пилот-приемник должен продолжать полет в «зоне дозаправки в воздухе», зоне, в которой контакт со стрелой безопасен. Выход за пределы этого диапазона может повредить стрелу или привести к столкновению в воздухе, например, 1966 Крушение Palomares B-52. Если принимающий самолет приближается к внешним границам зоны действия, оператор стрелы дает команду принимающему пилоту исправить свое положение и при необходимости отсоединить стрелу.

Когда желаемое количество топлива передано, два самолета разъединяются, и самолет-приемник покидает строй. Когда стрела не используется, она хранится заподлицо с нижней частью фюзеляжа танкера, чтобы минимизировать сопротивление.

Самолеты ВВС США используют систему летающей стрелы, как и страны, эксплуатирующие варианты F-16 или F-15. Систему используют Австралия (KC-30A), Нидерланды (KDC-10), Израиль (модифицированный Boeing 707), Турция (KC-135Rs) и Иран (Boeing 747). Система обеспечивает более высокий расход топлива (до 3 800 л / 6 500 фунтов (2900 кг) в минуту для KC-135), но требует наличия оператора стрелы и может дозаправлять только один самолет за раз.

Зонд и тормоз

В методе дозаправки с использованием зонда и якоря используется гибкий шланг, который тянется от самолета-заправщика. В якорь (или же парашютист), иногда называемый корзина, представляет собой фитинг, напоминающий волан, прикрепленный на его узком конце (как «пробковый» носик волана) с клапаном к гибкому шлангу. Пропускная труба стабилизирует шланг в полете и обеспечивает воронку, которая помогает вставлять в шланг зонд приемника самолета. Шланг подключается к барабану для шланга (HDU). Когда шланг не используется, он полностью наматывается на HDU. Ресивер имеет зонд, который представляет собой жесткую, выступающую или поворачивающуюся выдвижную руку, размещенную на носовой части или фюзеляже самолета для соединения. Большинство современных версий зонда обычно имеют убирающуюся конструкцию и убираются, когда не используются, особенно на высокоскоростных самолетах.^{[нужна цитата ]}

На конце зонда находится клапан, который закрывается до тех пор, пока он не сопрягается с передним внутренним резервуаром лодки, после чего он открывается и позволяет топливу проходить от цистерны к приемнику. Клапаны в зонде и тормозе, которые используются чаще всего, предназначены для НАТО стандарт и изначально были разработаны компанией Flight Refueling Limited в Великобритании и развернуты в конце 1940-х и 1950-х годах.^{[нужна цитата ]} Эта стандартизация позволяет самолетам-заправщикам, оснащенным тормозными модулями, из многих стран заправлять топливом самолеты из других стран. Стандартная система зонда НАТО включает в себя срезные заклепки, которые прикрепляют заправочный клапан к концу зонда.^{[нужна цитата ]} Это сделано для того, чтобы при возникновении большой боковой или вертикальной нагрузки при контакте с тормозом заклепки срезались и топливный клапан ломался, а не конструктивное повреждение самолета-зонда или приемника. Так называемый «сломанный зонд» (на самом деле сломанный топливный клапан, как описано выше) может произойти, если пилот-приемник использует плохую технику полета или в турбулентности. Иногда клапан остается в стойке цистерны и предотвращает дальнейшую дозаправку из нее до тех пор, пока не будет удален во время наземного обслуживания.

Магазин друзей

"Бадди-магазин" или "Бадди-капсула" - это внешний блок, загружаемый в самолет. точка крепления который содержит шланговую и тормозную систему (HDU).^[24] Бадди-магазины позволяют переконфигурировать истребитель / бомбардировщик для "напарника заправки" других самолетов. Это позволяет воздушным боевым силам без специальной / специализированной поддержки танкеров (например, авианосец ) для увеличения дальности действия своей ударной авиации. В других случаях использование метода buddy store позволяет перевозчик - самолет взлетает с более тяжелым, чем обычно, грузом, после чего самолет заправляется топливом из танкера-напарника, оснащенного HDU, - метод, ранее использовавшийся Королевский флот в эксплуатации своего Ятаган Супермарин, de Havilland Sea Vixen и Блэкберн Бакканирс, в случае с Buccaneer с использованием танка-бомбоотсека и HDU.

А KC-130 Геркулес заправляет пару CH-53E Супер Жеребцы

Самолет-заправщик летит прямо и горизонтально и вытягивает шланг / тормоз, который может тянуться позади и под заправщиком под действием нормальных аэродинамических сил. Пилот самолета-приемника выдвигает зонд (если требуется) и использует обычные средства управления полетом, чтобы «направить» дозаправочный зонд прямо в корзину. Для этого требуется скорость закрытия приблизительно два узла (скорость ходьбы), чтобы установить прочное соединение между датчиком и тормозом и протолкнуть шланг на несколько футов в HDU. Слишком маленькое закрытие приведет к неполному соединению и отсутствию подачи топлива (или, иногда, утечке топлива). Слишком большое закрытие опасно, потому что может вызвать сильное поперечное колебание в шланге, оторвав наконечник зонда. Другая значительная опасность заключается в том, что якорь может поразить принимающий самолет и повредить его - были случаи, когда якорь разрушал фонарь истребителя, создавая большую опасность для его пилота.^{[нужна цитата ]}

Оптимальный подход - сзади и ниже (не на уровне) якоря. Поскольку якорь относительно легкий (обычно это мягкая тесьма) и подвержен аэродинамическим силам, его может толкать носовая волна приближающегося самолета, усугубляя зацепление даже в гладком воздухе. После первоначального контакта шланг и якорь продвигаются приемником вперед на определенное расстояние (обычно несколько футов), и шланг медленно наматывается обратно на барабан в HDU. Это открывает главный заправочный клапан танкера, позволяя топливу течь к якорю под соответствующим давлением (при условии, что экипаж танкера включил насос). Натяжение шланга аэродинамически «уравновешивается» двигателем в HDU, так что при движении самолета-приемника вперед и назад шланг втягивается и расширяется, предотвращая таким образом изгибы шланга, которые могут вызвать чрезмерные боковые нагрузки на зонд. На расход топлива обычно указывает загорание зеленого света рядом с HDU. Если шланг проталкивается слишком далеко или недостаточно далеко, выключатель перекрывает поток топлива, что обычно сопровождается желтым светом. Командует выходом пилот-заправщик с красным светом.^[24]

ВМС США, Корпус морской пехоты, и немного Армия дозаправка самолетов осуществляется по системе «шланг-тормоз», как и у большинства западноевропейских самолетов. В Советский союз также реконструированный система шлангов и тормозов НАТО^{[нужна цитата ]}, который называется УПАЗ,^[25] так что все российские самолеты также оснащены зондом и тормозом. Китайский НОАК имеет флот из Сиань H-6 бомбардировщики, модифицированные для дозаправки в воздухе, а также будущие российские Ильюшин Ил-78 танкеры-заправщики.^[26]Цистерны могут быть оснащены многоточечными системами шлангов и тормозов, позволяющими двум (или более) самолетам дозаправляться одновременно, сокращая время, затрачиваемое на дозаправку, на целых 75% для ударной установки из четырех самолетов.^[27]

Блоки переходников тормозного механизма стрелы

USAF KC-135 и ВВС Франции Автоцистерны с заправочной стрелой KC-135FR могут быть в полевых условиях переоборудованы в систему «зонд-тормоз» с помощью специального переходника.В этой конфигурации цистерна сохраняет свою шарнирно-сочлененную стрелу, но на ее конце вместо обычного сопла имеется шланг / якорь. Оператор стрелы цистерны удерживает стрелу в статическом положении, в то время как самолет-приемник затем направляет зонд в корзину. В отличие от мягкой брезентовой корзины, используемой в большинстве тормозных систем, в адаптерах используется стальная корзина, известная как «железная дева». военно-морские авиаторы из-за его неумолимой природы. Мягкие ягодицы могут касаться слегка смещенного от центра контакта, при этом зонд направляется в приемник шланга с помощью брезента. Металлический якорь, если его коснуться даже немного смещенным от центра, развернется не на своем месте, потенциально «ударив» фюзеляж самолета и вызвав повреждение.

Другое важное отличие этой системы заключается в том, что при контакте шланг не «втягивается» в HDU. Вместо этого шланг изгибается в зависимости от того, как далеко он проталкивается к стреле. Если его толкнуть слишком далеко, он может обернуться вокруг зонда или носовой части самолета, повредить лобовое стекло или вызвать контакт с жесткой стрелой. Если не нажать достаточно далеко, зонд выйдет из зацепления, остановив заправку. Из-за гораздо меньшего допуска удержания положения, оставаться должным образом подключенным к адаптеру KC-135 значительно труднее, чем оставаться в традиционной конфигурации шланг / стояк. Когда заправка завершена, приемник осторожно откатывается назад, пока заправочный клапан датчика не отсоединится от клапана в корзине. Отключение от центра, как и столкновение, может привести к тому, что якорь «раздавит» зонд и / или ударится по фюзеляжу самолета.

Несколько систем

Удлинитель KC-10

Некоторые танкеры имеют как стрелу, так и одну или несколько укомплектованных гидравлических систем. ВВС США KC-10 имеет как летающую стрелу, так и отдельный шланг и тормозную систему производства Cobham plc. Оба находятся на центральной линии самолета в хвостовой части самолета, поэтому одновременно может использоваться только одна система. Однако такая система позволяет за одну миссию дозаправлять все типы самолетов, оборудованных датчиками и приемниками, без посадки для установки адаптера. Многие KC-135 и некоторые KC-10 также оснащены двойными креплениями для шлангов и тормозов под крылом, известными как Многоточечная система дозаправки (MPRS) или Wing Air Refueling Pods (WARP) соответственно.

Крыло-крыло

В этом методе, аналогичном методу «зонд-тормоз», но более сложному, самолет-заправщик освобождает гибкий шланг от законцовки крыла. Летящий рядом с ним самолет должен был зацепить шланг специальным фиксатором под законцовкой крыла. После того, как шланг был заблокирован и соединение было установлено, топливо было закачано. Его использовали на небольшом количестве советских Ту-4 и Ту-16 только (вариант-заправщик Ту-16З).^[28]

Простая борьба

В некоторых исторических системах, использовавшихся для дозаправки в воздухе, использовался метод захвата, когда самолет-заправщик разматывал топливный шланг, а самолет-приемник цеплялся за шланг в воздухе, наматывал его и соединял так, чтобы топливо могло перекачиваться либо с помощью насосов, либо просто гравитационная подача. Этот метод использовался на Вопросительный знак длительный полет в 1929 г.

Проблемы совместимости

Система «зонд и тормоз» несовместима с оборудованием с летающей стрелой, что создает проблему для военных плановиков, где задействованы смешанные силы.^[29] Несовместимость также может затруднить закупку новых систем - Королевские ВВС Канады в настоящее время хотят закупить F-35A, который может заправляться только с помощью летающей стрелы, но имеет только автозаправщики. Потенциальная стоимость переоборудования F-35A для дозаправки зонда и якоря (как это используется в ВМС США и корпусе морской пехоты F-35B и F-35Cs ) добавил к политической полемике, которая уже окружает закупки F-35 в RCAF.^[30]

Эти проблемы могут быть решены с помощью тормозных адаптеров (см. Раздел «Стойкие переходные блоки стрелы» выше), которые позволяют дозаправляться от самолетов, оборудованных стрелой, и с помощью заправщиков, которые оснащены парами стрелы и стрелой и, таким образом, могут дозаправлять оба типа в тот же рейс, например, KC-10, MPRS KC-135 или Airbus A330 MRTT.

Стратегический

А C-17 Globemaster III получает топливо от KC-135, ночью

Развитие KC-97 и Стратотанкеры Boeing KC-135 был выдвинут Холодная война требование Соединенные Штаты иметь возможность держать флот ядерный -вооруженный B-47 Stratojet и Б-52 Стратофортресс стратегические бомбардировщики находиться в воздухе круглосуточно, чтобы угрожать возмездием Советский удар за гарантированное взаимное уничтожение, или сначала бомбить СССР, если бы это было приказано Президент США. Бомбардировщики будут летать по орбитам вокруг назначенных позиций, с которых они должны были войти в советское воздушное пространство, если они получат приказ, а заправщики будут заправлять топливные баки бомбардировщиков, чтобы они могли держать войска в воздухе 24 часа в сутки, и при этом имеют достаточно топлива для достижения своих целей в Советском Союзе. Это также обеспечило первый удар против бомбардировщиков аэродромы не могли уничтожить способность США нанести ответный удар бомбардировщиком.

В 1958 году в Великобритании были разработаны танкеры Valiant с одним HDU, установленным в бомбоотсеке. Доблестные танкеры 214-й эскадрильи использовались для демонстрации радиуса действия путем дозаправки бомбардировщика Valiant без остановок из Великобритании в Сингапур в 1960 году и бомбардировщика Vulcan в Австралию в 1961 году. В число других британских учений по дозаправке самолетов из танкеров Valiant входили Джавелин и Молния истребители, а также бомбардировщики Vulcan и Victor. Например, в 1962 году эскадрилья самолетов ПВО «Джавелин» поэтапно дозаправлялась из Великобритании в Индия и обратно (упражнение «Шикша»). После выхода на пенсию Valiant в 1965 году Хэндли Пейдж Виктор взял на себя роль заправщика в Великобритании и имел три шланга (HDU). Это был установленный на фюзеляж HDU и заправочная капсула на каждом крыле. Центральный шланг мог заправлять любой самолет с зондом, подкрылки могли заправлять более маневренные истребители / штурмовики.

Побочным продуктом этой разработки и постройки большого количества танкеров стало то, что эти танкеры также были доступны для дозаправки. грузовой самолет, самолет истребитель, и штурмовик, помимо бомбардировщиков, для переправки на дальние театры военных действий. Это широко использовалось в война во Вьетнаме, когда многие самолеты не могли преодолеть трансокеанские расстояния без дозаправки в воздухе, даже имея промежуточные базы в Гавайи и Окинава. Помимо возможности перевозки самих самолетов, грузовой самолет также мог перевозить материальная часть, материалы и персонал для Вьетнам без посадки на дозаправку. KC-135 также часто использовались для дозаправки боевых самолетов с авиабаз в Таиланде.

ВВС США SR-71 Блэкберд Самолеты стратегической разведки часто использовали дозаправку в воздухе. Действительно, конструктивные особенности самолета сделали его миссию невозможной без дозаправки в воздухе. На основе База Биль в центре Калифорния, SR-71 должны были быть отправлены в Европу и Японию до реальных разведывательных миссий. Эти транс-Тихоокеанские и трансатлантические полеты во время развертывания были невозможны без дозаправки в воздухе. Конструкторы SR-71 пожертвовали взлетными характеристиками в пользу более высоких скоростных и высотных характеристик, что потребовало взлета с неполными топливными баками даже с самых длинных взлетно-посадочных полос. Выйдя в воздух, Blackbird разгоняется до сверхзвуковой скорости, используя форсажные камеры для облегчения нагрева и расширения конструкции. Величина температурных изменений, испытываемых SR-71, от состояния стоянки до максимальной скорости, привело к значительному расширению его конструктивных элементов в крейсерском полете. Чтобы обеспечить возможность расширения, детали Blackbird должны были свободно прилегать в холодном состоянии, фактически настолько свободно, что у Blackbird постоянно протекало топливо, прежде чем нагревание расширило планер достаточно, чтобы закрыть его топливные баки. После сверхзвукового рывка и для остановки утечки топлива SR-71 должен был встретиться с танкером, чтобы заполнить свои почти пустые баки, прежде чем продолжить свою миссию. Это называлось LTTR (для «Рендеву с танкерами»). У LTTR было дополнительное преимущество, заключающееся в проведении эксплуатационных испытаний возможности дозаправки Blackbird в течение нескольких минут после взлета, позволяя при необходимости прервать возврат к месту запуска. На своей наиболее эффективной высоте и скорости Blackbird был способен много часов летать без дозаправки. В SR-71 использовалось специальное топливо, JP-7, с очень высоким точка возгорания выдерживать экстремальные температуры кожи, возникающие во время крейсерского полета со скоростью 3+ Маха.^[31] Хотя JP-7 мог использоваться на других самолетах, его характеристики горения создавали проблемы в определенных ситуациях (например, на большой высоте, аварийный запуск двигателя), что делало его менее чем оптимальным для самолетов, отличных от SR-71.

Обычно все топливо на борту самолета-заправщика может быть либо выгружено, либо сожжено на танкере по мере необходимости. Чтобы сделать это возможным, топливная система KC-135 включала самотечный слив и насосы, позволяющие перемещать топливо из бака в бак в зависимости от потребностей миссии. Однако смешивание JP-7 с JP-4 или Jet A сделало его непригодным для использования в SR-71, поэтому ВВС США заказали специально модифицированный вариант KC-135, KC-135Q, который включал изменения в топливную систему и правила эксплуатации, предотвращающие непреднамеренное смешивание в полете топлива, предназначенного для разгрузки, с топливом, предназначенным для использования на танкере. Заправку самолетов SR-71 осуществляли исключительно заправщики KC-135Q.

Французская стратегическая Сила отговора или Силы стратегического ядерного сдерживания Force de frappe используют танкеры KC-135 для дозаправки и увеличения дальности Мираж 2000N истребители-бомбардировщики и до выхода на пенсию Dassault Mirage IV сверхзвуковые бомбардировщики, которые иногда планировалось использовать парами, один вооруженный и один несущий контейнер для дозаправки в воздухе.

А ВВС России Сухой Су-34 забирает топливо через систему пробоотбора

У Израиля есть парк самолетов Boeing 707, оборудованных системой дозаправки стрелы, аналогичной KC-135, используемой для дозаправки и увеличения дальности действия истребителей-бомбардировщиков, таких как F-15I и F-16I, для целей сдерживания и нанесения ударов.^[32]^[33]

Тактический

Танкисты считаются «мультипликаторами сил», потому что они обладают значительными тактическими преимуществами. В первую очередь, дозаправка в воздухе увеличивает боевой радиус самолетов-штурмовиков, истребителей и бомбардировщиков и позволяет патрульным самолетам дольше оставаться в воздухе, тем самым сокращая количество самолетов, необходимых для выполнения заданной задачи. Дозаправка в воздухе также может смягчить проблемы с базированием, которые в противном случае могли бы наложить ограничения на боевые действия. полезная нагрузка. Боевые самолеты, выполняющие полеты с аэродромов с более короткими взлетно-посадочными полосами, должны ограничивать свой взлетный вес, что может означать выбор между дальностью полета (топливо) и боевой нагрузкой (боеприпасы). Однако дозаправка в воздухе устраняет многие из этих трудностей с базированием, поскольку боевой самолет может взлетать с полной боевой нагрузкой и немедленно дозаправляться.

Помимо этих проблем, психологическое преимущество полных топливных баков - и, вероятно, доступного поблизости заправщика - дает пилоту явное преимущество в бою. В большинстве боевых ситуаций скорость является необходимостью для оптимального выполнения поставленной задачи. Поскольку высокие скорости требуют топлива, пилоты всегда должны соблюдать баланс между топливом и скоростью. Пилоты, эксплуатирующие самолеты с возможностью дозаправки в воздухе, снижают опасения, связанные с низким уровнем топлива.

История эксплуатации

Корейская война

6 июля 1951 г. над Кореей произошла первая боевая дозаправка истребителя. Три RF-80A были запущены с острова Тэгу с модифицированными цистернами и встретились с танкером у берега Вонсана, Северная Корея. За счет дозаправки в воздухе RF-80 фактически удвоили дальность полета, что позволило им фотографировать ценные цели в Северной Корее.^[34]

война во Вьетнаме

Вовремя война во Вьетнаме, это было обычным явлением для истребителей-бомбардировщиков ВВС США, летевших из Таиланд к Северный Вьетнам для дозаправки от KC-135 по пути к цели. Помимо расширения диапазона, это позволило F-105s и Ф-4 Фантомы нести больше бомб и ракет. Танкеры также были доступны для дозаправки на обратном пути в случае необходимости. Помимо переправки самолетов через Тихий океан дозаправка в воздухе позволила поврежденным в боях истребителям с сильно протекающими топливными баками подключиться к заправщикам и позволить заправщику питать свой двигатель (и) до точки, в которой они могли спланировать к базе и приземлиться. Это спасло множество самолетов.^{[нужна цитата ]}

ВМС США часто использовали авианосные танкеры, такие как КА-3 Skywarrior для дозаправки самолетов ВМФ и морской пехоты, таких как F-4, А-4 Скайхок, A-6 Злоумышленник, и А-7 Корсар II. Это было особенно полезно, когда пилот, возвращающийся после авиаудара, испытывал трудности с посадкой и у него заканчивалось реактивное топливо. Это дало ему топливо для новых попыток приземления для успешной «ловушки» на авианосце. KA-3 также мог заправлять истребители расширенного боевого воздушного патруля. Самолеты USMC, базирующиеся в Южном Вьетнаме и Таиланде, также использовали USMC KC-130 Транспортные средства Hercules для дозаправки в воздухе во время миссий.

HC-130P заправляет HH-3E над Юго-Восточной Азией

Средний Восток

В 80-е годы Иранско-иракская война Иранские ВВС содержали по крайней мере один воздушный танкер KC 707-3J9C, который Исламская Республика унаследовала от правительства шаха. Наиболее эффективно это было использовано 4 апреля 1981 г. при дозаправке восьми фантомов F-4 IRIAF во время дальних вылетов в Ирак, чтобы бомбить аэродром H-3 Al Walid возле иорданской границы.^[35] В 1985 году израильский F-15s используется сильно модифицированный Боинг 707 самолет для дозаправки в воздухе над Средиземное море для увеличения дальности полета на 2000 км во время Операция Деревянная Нога налет на штаб ООП возле Тунис, Тунис.^[36]

Фолклендская война

Вовремя Фолклендская война, дозаправка в воздухе сыграла жизненно важную роль во всех успешных атаках Аргентины на Королевский флот. В Аргентинские ВВС имелось только два KC-130H Hercules, которые использовались для дозаправки ВВС и ВМФ. А-4 Скайхокс и флот Супер Etendards в их Exocet удары. «Геркулес» несколько раз подходил к островам (где Морские луни находились в патруле), чтобы искать и направлять А-4 в их обратных рейсах. На одном из этих рейсов (позывной Ягуар) один из KC-130 отправился на спасение поврежденного A-4 и доставил 39000 фунтов (18000 кг) топлива, доставив его на свой аэродром в Сан-Хулиан. Тем не менее Мираж III и Кинжалы отсутствие возможности дозаправки в воздухе не позволило им добиться лучших результатов. «Миражи» не смогли добраться до островов с ударной нагрузкой, а «Кинжалы» смогли сделать это только за пятиминутный ударный полет.

С британской стороны дозаправка в воздухе производилась Хэндли Пейдж Виктор K.2, а после капитуляции Аргентины - модифицированными танкерами C-130 Hercules. Эти самолеты способствовали развертыванию из Великобритании в Остров Вознесения плацдарм в Атлантике и дальнейшее развертывание к югу от бомбардировщиков, транспортных и патрульных самолетов. Самыми известными рейсами по дозаправке были 8 000 морских миль (15 000 км) "Операция Black Buck "самолето-пролетов с участием 14 танкеров" Виктор " Авро Вулкан бомбардировщик (с летающим резервным бомбардировщиком) для атаки на захваченный Аргентиной аэродром в Порт-Стэнли на Фолклендские острова. Поскольку все самолеты летели с Вознесения, сами заправщики нуждались в дозаправке. Эти налеты были самыми дальними бомбардировками в истории, пока их не превзошли Боинг В-52 летели из Штатов бомбить Ирак в 1991 г. Война в Персидском заливе и позже БИ 2 полеты.

Война в Персидском заливе

Во время операции Desert Shield, наращивание военной мощи до войны в Персидском заливе, самолеты ВВС США Boeing KC-135 и McDonnell Douglas KC-10As и самолеты USMC KC-130 Hercules были развернуты на передовых авиабазах в Англия, Диего Гарсия, и Саудовская Аравия. Самолеты, находящиеся в Саудовской Аравии, обычно находились на орбите Саудовско-Иракская нейтральная зона, неофициально известный как "Фрисби", и при необходимости заправлял самолеты коалиции. Две расположенные рядом гусеницы над центральной частью Саудовской Аравии, названные "Prune" и "Raisin", включали 2–4 танкера KC-135, оборудованные корзинами каждый, и использовались самолетами ВМС с Боевой отряд Красного моря. Крупные ударные группы ВМС из Красного моря будут отправлять танкеры A-6 на гусеницы Prune и Raisin перед прибывающим ударным самолетом, чтобы дозаправиться и занять станцию справа от танкеров ВВС, тем самым обеспечивая дополнительный пункт заправки. РАФ Хэндли Пейдж Виктор и Vickers VC10 Танкеры также использовались для дозаправки британских самолетов и самолетов коалиции и были популярны в ВМС США за их послушное поведение корзины и наличие трехточечных заправочных станций. Рядом с северо-западной границей находился дополнительный путь для самолетов Е-3 системы АВАКС и любых самолетов ВМС, нуждающихся в аварийном топливе. Эти круглосуточные зоны дозаправки в воздухе сделали возможной интенсивную воздушную кампанию во время операции «Буря в пустыне». Дополнительное присутствие танкеров 24/7 поддерживалось над самим Красным морем для дозаправки F-14 Tomcats ВМС США. Боевой воздушный патруль треки. В течение последней недели конфликта танкеры KC-10 двигались внутри Ирака для поддержки миссий CAP, созданных для блокирования иракских истребителей от побега в Иран.

А ВВС Франции EC725 заправляется Локхид HC-130 во время упражнения Ангел Гром

16–17 января 1991 г. был осуществлен первый боевой вылет операции «Буря в пустыне» и самый продолжительный боевой вылет в истории на тот момент из г. Авиабаза Барксдейл, Луизиана. Семь B-52G совершили 35-часовой полет к Персидский залив регион и обратно, чтобы запустить крылатые ракеты воздушного базирования (КРВБ) Boeing с внезапным применением обычных боеголовок. Все это стало возможным благодаря дозаправке в полете и секретному отказу от ядерных боеголовок на КРВБ.

Чрезвычайно полезным воздушным заправщиком в «Бурях в пустыне» был удлинитель ВВС США KC-10A. KC-10A не только крупнее других танкеров, но и оснащен системой дозаправки «стрелой» ВВС США, а также системой «шланг-тормоз». Это позволяет KC-10A дозаправлять самолеты ВВС США, а также реактивные самолеты морской пехоты США и ВМС США, использующие систему «зонд-и-тормоз», а также самолеты союзников, например, из Великобритании и Саудовской Аравии. KC-135 может быть оснащен тормозом в зависимости от профиля полета.

KC-10A был первоначально разработан для поддержки НАТО в Европе ВВС США. В случае вооруженного конфликта, с полной загрузкой реактивного топлива, KC-10A может совершать полеты с базы на восточном побережье США или Канады, совершать беспосадочные перелеты в Европу, передавая значительное количество топлива по воздуху в другие страны. - дозаправка в воздухе с последующим возвращением на базу без приземления. Это могло быть очень полезно в эпоху холодной войны, когда многие европейские базы (вероятно) были выведены из строя в результате ударов Варшавского договора в Германия, Италия, то Нидерланды, Франция, а объединенное Королевство.

24 января 1991 г. ВВС Ирака запустил Атака на Рас Тануру, попытка взорвать нефтяной объект Рас Танура в Саудовской Аравии. По пути к цели иракский штурмовик заправился топливозаправщиком на высоте 100 метров. Атака в конечном итоге провалилась, два самолета повернули назад, а оставшиеся два были сбиты.

Вертолеты

Дозаправка вертолета в полете (HIFR) - это разновидность дозаправки в воздухе, когда военно-морская вертолет приближается к военному кораблю (не обязательно пригодному для десантных операций) и получает топливо через кабину во время зависания. В качестве альтернативы, некоторые вертолеты, оборудованные зондом, выходящим вперед, могут заправляться топливом с самолета-заправщика, оборудованного тормозной системой, аналогично самолету с неподвижным крылом путем согласования высокой поступательной скорости для вертолета с низкой скоростью для цистерны с неподвижным крылом. .

Самый длинный пилотируемый полетный рекорд

Миссия изменена Cessna 172 Skyhawk с экипажем из двух человек установил мировой рекорд по самому продолжительному непрерывному пилотируемому полету без посадки - 64 дня, 22 часа, 19 минут и пять секунд в 1958 году путем дозаправки и передачи продуктов питания и припасов с кабриолет верх Ford Thunderbird автомобиль. Рекламный полет для отеля в районе Лас-Вегаса закончился, когда летно-технические характеристики самолета ухудшились до такой степени, что Cessna с трудом удалось уйти от заправочной машины.^[37]^[38]

События

Коммерческие танкеры иногда используются вооруженными силами. В Omega Aerial Refueling Services Компания^[39] заказан ВМС США.
Автономная (автоматическая) дозаправка использование зондов / тормозных систем исследуется НАСА, потенциально для использования беспилотные летательные аппараты в KQ-X программа.^[40]