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本帖最后由 晨枫 于 2016-8-6 08:48 编辑
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中国空军组织包括轰-6和苏-30的作战飞机前往南海巡逻，苏-30两次空中加油，这引起人们对中国空中加油能力的再次关注
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+ f1 @* H# {9 f- z3 C7 y中国空军在从国土防空向全攻全守转型，主力作战飞机的面貌正在发生深刻变化。除了人们已经熟知的歼-10、歼-11及其衍生型号，歼-20的研发正在紧锣密鼓地进行，如果俄罗斯的苏霍伊T-50继续掉链子的话，中国有望成为世界上第二个制造第四代战斗机的国家。中国的运-20也基本上研发完成，据报有望在2016年底前投入批量生产。但在东海和南海的海空作战中，航程和留空时间不仅对潜在对手是巨大的挑战，对中国也同样如此。在远程海空作战中形成优势不仅要有足够的作战飞机，还要在航程范围内有足够的基地。在东海方向，台湾和钓鱼岛离大陆不算远，但威胁密度也很高，中国需要动用海岸和纵深的基地才容易形成压倒优势，加油机不仅可以是深远内地的基地也加入作战，分散沿海基地的压力和降低沿海基地遭到打击时的作战体系脆弱性，还可以增加从沿海基地出动的作战飞机的留空时间，相当于增加了在战区可用的作战飞机数量。在南海方向，西沙还不算远，但中业岛就远了，永暑礁、赤瓜礁、华阳礁就更远了，没有加油机的支持，不仅作战半径内的基地有限，在战区上空的留空时间也有限，战术主动性大大降低。在航母数量和舰载战斗机大大增加之前，中国海航还在相当长一段时间里依靠岸基空中打击力量。随着远程岸舰导弹和反舰弹道导弹的发展，潜在海空对手越来越远离海岸线。从某种意义上来说，加油机对中国海航比对空军更加重要。! |5 | E1 o0 {, J8 ?
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( j( v! y+ }7 w/ U7 K2 u, _* v( l: Y早期加油机主要是为轰炸机空中加油而研制的，尤其是美国空军，所以有必要采用硬式加油5 m, K; T* X: W! O# v/ |3 b
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英国路线为软式加油，更加适合战斗机使用
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KC-10不仅更大，而且同时具有硬式和软式加油
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+ ]1 i( q& {4 h6 J& B加油机大多从民航客机改装，这是波音707改装的，而不是原版KC-135( w |3 p/ ]) \0 B, U1 n! w4 ?
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2 E( i9 u; s2 ^; H/ u7 C6 s但也有从运输机改装的，这是KC-130% X7 n% X4 h* K9 G
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伊尔-78也是从运输机改装的5 e% Q. U: \3 l
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中国是有加油机的，这些都是由轰-6改装的。轰-6本来就是50年代的中程轰炸机，最大起飞重量有限，作为加油机使用只能救急，不是长久之计。在世界上，加油机基本上都是改装而来的，主流由大型民航客机改装，如美国的KC-135（这其实是先有加油机，后有波音707客机，但这是题外话了）、KC-10（有DC-10改装而来）、KC-30（由A-330改装而来）、KC-46（由波音767改装而来）等，退役的波音707、维克斯VC-10、洛克希德L-1011也有改装为加油机的。另外一个路子是由运输机改装，俄罗斯的伊尔-78、美国的KC-130就是例子。: b. {4 ~# i" z( f* e2 J0 S& G
Z" v6 H2 M! I9 j从技术上说，大型民航客机改装加油机是最合理的。美国和欧洲拥有成熟的大型民航客机制造业，有大量适用型号可供改装。最主要的是，民航客机的经济性好，有利于提高可输送燃油的比例。民航客机也有很大的用户圈，适用的民用机场多，备件来源充足。另外，民航客机在设计上都是围绕客舱展开的，客舱地板下的空间是额外的载货空间，用于搭载散货。但这也是额外油箱的天然空间。机翼油箱是民航客机的主要油箱，但取消客货要求后，地板下的载货空间可以容易地转换为额外油箱。在不作加油机使用的时候，地板上依然可以安装座椅，用作载人，或者装载航空集装箱。但民航机毕竟是民航机，只能在有完善导航、地勤设施和钢筋混凝土跑道的大型机场使用。这对平时不是问题。这在低烈度战争是也不是问题，因为加油机从远程客机改装而来，可以从离战区较远的机场起飞，通常总是能找到足够的适用跑道。但在高烈度战争中，这个条件就不容易保证了。" K. ^4 X6 {0 o& k& h8 m
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运输机改装加油机的缺点是经济性较差，同等起飞重量条件下可输送燃油量较少。运输机在气动设计上就不以经济性为最重要的设计指标，而是更加强调简易跑道的起落性能和空投作业能力，多轮起落架体积、重量和阻力都较大。运输机的承载地板适合运载包括主战坦克在内的重型装备，但额外的结构重量对于加油机来说就是死重，用于快速装卸的尾门和跳板也是一样。运输机的地板很低，地板下几乎没有什么空间，不够用作额外油箱，需要拆除地板，重新加装机身油箱，机体的受力设计也因此要重新考虑，增加了改装的工作量。但运输机不仅便于从简易跑道起落，增加战时生存力，也具有降低地勤要求的自部署能力，增加了出动力。较先进的运输机还具有导弹预警和箔条、闪光弹能力，具有大大超过民航客机的自卫电子对抗能力，机载导航、通信系统也天然符合军用要求。另外，为了降低对离机伞兵的影响，运输机对尾流强度和走向有一定的，这对改善空中加油环境也是有利的。8 S/ [. q3 q( f- R/ c
6 Q8 o$ c) X4 R# v) x1 U部分出于缺乏合适的大型民航客机作为改装基础，部分出于高烈度战争条件的考虑，苏联采用军用运输机作为加油机的改装基础。具体来说，就是从伊尔-76改装的伊尔-78。伊尔-76是苏联用于替代安-12的大型喷气式运输机，与美国洛克希德C-141同级，但起飞重量和载重量更大。更重要的是，伊尔-76具有准战略运输机的载重量和航程，但在简易跑道上的起飞、着陆性能不亚于安-12或者C-130一级的战术运输机。伊尔-78基本型保留了伊尔-76的货舱地板和尾门，但在货舱地板上安装三个大型油箱，需要时可以很容易地拆卸，改回运输机的本色。但作为加油机使用时，为了载货而加强的地板（可以承载T-72主战坦克）和大型尾门浪费了宝贵载荷重量，改进的伊尔-78M采用整体油箱，不再可用作运输机，尾门也固定了，降低了结构死重，增加了燃油容量。& m5 b" e9 T- B8 ?
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1 W/ {4 j1 y% P/ \2 v$ K( y伊尔-76有很好的短距起飞着陆性能，甚至能从土跑道上起飞着陆，这是民航客机为基础的加油机所不具备的，在高烈度战争中的生存力和出动力更加强大- t x3 g, I! ^0 R6 J% d- K
( ?0 T, o& ^9 p. G美国海军陆战队的KC-130也是从运输机改装的加油机，但这是出于完全不同的理由。海军陆战队的固定翼作战飞机与海军飞机在航母上混编使用，空中加油也由海军一并解决，海军陆战队的独有空中加油任务主要针对直升机。直升机的速度较慢，大型民航客机改装的加油机速度太快，不适合用作对直升机的空中加油，所以需要KC-130。中国也会有直升机空中加油的问题，但这不是当务之急，有运-8或更先进的运-9、运-30改装的涡桨加油机在近期不可能成为重点。这意味着下一代中国加油机的基础平台只能在大型民航客机和喷气式运输机之间选择。
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: s! E; ^& X5 O# I虽然民航客机改装加油机在技术上有利，中国缺乏合适的基础平台。中国有大量从美欧购入的波音和空客客机，且不说这些飞机还在商业运行中，没有空闲的机体可供该装，这些飞机在购买的时候也有民用用途规定，中国不能随意改装作为军用用途。同样原因，中国也难以从美欧购入全新或者二手民航客机用于改装。中国商飞C919的研制已经渐入佳境，但还没有投产。C919的起飞重量相当于波音737，和轰-6相当，作为加油机还是太小。另外，C919投产之初产能只能顾及民航需求，军用也只能顾及预警机、电子战飞机等少量的专用飞机，像加油机这样的大量需求不顾过来，而加油机的需求已经不能等很长时间了。计划中的C929据说能达到280-350座的载客量，换句话说与A330相当，用作加油机的改装平台很合适，但C929的研制还没有正式启动，可供改装为加油机更加遥远。5 ], j) O3 S& S( K
/ C9 x/ j* I. B% V* ~. {# E; {中国西飞运-20的研制基本完成，年内将启动批量生产。运-20的载重量高达66吨，也适合改装为加油机。但中国空军对于大型运输机的需求也非常急迫，近期内没有足够的产能转用于加油机。* Z! V) X( B( p) j3 e3 @
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把眼光放远到前苏联，俄罗斯依然缺乏合适的民航客机作为加油机的改装基础。伊尔-86已经停产，伊尔-96太大，图-204又太小。但伊尔-76运输机正在以伊尔-476的名义继续生产，也称伊尔-76MD-90A。这是伊尔-76采用玻璃化驾驶舱和先进PS90涡扇发动机的最新改型，在俄罗斯放弃与乌克兰合作的安-70桨扇运输机后作为主力运输机继续生产。& l3 G0 v; ?3 J; A0 X9 b+ g
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$ T4 m+ J7 R6 |1 H基本型伊尔-76和-78的发动机已经很老旧，换装更加省油的新发动机有望大幅度改进经济性和载油量9 i2 j0 J) t" ?& D
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2 Q. M0 r# W$ ?6 F7 y$ @伊尔-76的载重能力还不是最大限制，但机舱尺度只能勉强装入T-72一级的坦克，更大更重的现代主战坦克无法装入，但作为加油机，这不是问题" I8 U3 S& I, O! l+ _6 d/ V
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1 h; ], M& q# j9 }/ [* O伊尔-76的最新改型伊尔-476已经首飞，换装新型的PS90发动机不仅增加推力，提高最大起飞重量，还降低油耗
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6 E4 H5 I7 h$ C( {5 Q9 }伊尔-76基本型采用索洛维耶夫D-30涡扇，这是苏联时代的第一代涡扇发动机，推力103kN，油耗较大。PS90也是索洛维耶夫的设计，PS意为帕维尔•索洛维耶夫，但厂家现名Aviadvigatel，就是航空发动机的意思。伊尔-476使用的PS-90为PS-90A-76，推力达到157kN，油耗、噪音和维修工作量都比D-30大有降低，但涵道比还是只有4.4。采用PS-90涡扇后，伊尔-476的载重量从48吨增加到60吨，对于已经超过40年的基本设计来说，相当可观了。
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伊尔-476的载重量增加了，但机舱宽度依旧，这是由基本设计决定的。增加发动机推力只要换发就能做到，但增加机舱宽度就必须彻底重起炉灶了。伊尔-76在设计时以运送兵员和轻型车辆为主，T-72主战坦克也能勉强塞进去。但随着新型装备尺寸的不断增加，尤其是重型导弹运输车、雷达车、新一代主战坦克日渐加大，伊尔-76的机舱宽度不够用了，增加的载重量也难以充分发挥作用。这也是为什么中国研制运-20时不可能以伊尔-76为参照，而必须在某种程度上以C-17为参照。. A1 ?' z. [& E" G
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然而，作为加油机，伊尔-476机舱宽度不足就不是问题了。燃油密度大，填充系数高，伊尔-476的机舱容积用于额外燃油只多不少。但较窄的机舱也是有优点的，那就是巡航阻力较低。波音在KC-45（KC-30的美国空军编号，KC-30是澳大利亚空军的编号，并不是美国空军的编号）赢得第一轮竞标时，抗议的理由之一就是KC-45的巡航油耗较大。这并不偶然。波音767是70年代波音独特思维的神来之笔。波音在60年代首先推出宽体的波音747，引发了民航客机的宽体革命，但在宽体的波音747和窄体的波音707之间，还需要一个过渡型的远程客机，这就是半宽体的波音767。典型波音747的机舱座位布置为3+4+3，典型波音767则降低为2+3+2，机舱宽度从6.03米降低到4.72米，比空客A330的5.54米也更小。半宽体的波音767不仅在载客容量上填补了窄体和宽体之间的空缺，也因为机体截面积较小也具有较低的巡航阻力。但民航客机是靠座位赢利的，走廊属于无效面积，波音767的2+3+2的座位布置在机舱空间利用率上不及A330的2+4+2，在90年代后逐渐不敌，进入21世纪后，生产开始转向货机和加油机。
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波音KC-46以半宽体的波音767为基础，比以宽体的A330为基础的空客KC-30（在美国空军成为KC-45）省油、成本低，而空中加油能力同样达到美国空军的要求
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空客KC-30的机舱更大，载货能力更强，作为兼职运输机更好，但作为加油机并不比KC-46更好，这也是波音成功地推翻了美国空军选型决定的基本依据
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+ C6 i. j1 X2 X% I机舱较窄的伊尔-476改装的伊尔-478具有与KC-46相同的特点。在理想情况下，应该用两台GE90或者Trent 1000一级的发动机取代4台PS90，外侧发动机位置正好改作加油吊舱，但这看来难以做到
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作为加油机，KC-46（波音767为基础）的油耗低于KC-45（A330为基础），占地小，便于繁忙的空军基地的周转，而KC-45更大的载货能力和更大的燃油容量并非美国空军招标条件中所明确要求的，波音的抗议并非全无道理，当然“美国制造”是更大的因素。伊尔-476的最大起飞重量与KC-46基本相同，改装为加油机的话可输送燃油量相近，但机舱宽度只有3.15米，至少机舱截面造成的巡航阻力更小。在理想情况下，应该改用两台通用电气GE90或者罗尔斯•罗伊斯Trent 1000一级的高涵道比大推力涡扇取代4台中涵道比的PS90，外侧发动机的挂架位置正好改用于翼下加油吊舱，但这基本上没有可能性，只有退而求其次，继续使用PS90，或者定型后的WS20。: c0 H% I% r- P* \. |8 T9 |
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作为专用加油机，假定沿用伊尔-76到伊尔-78的命名传统，伊尔-476的加油机型号称为伊尔-478。俄罗斯空军的伊尔-478依然具有改回运输机的能力，这或许反应了俄罗斯空军运输机队缺乏更新、需要载重量更大的伊尔-478兼作运输机使用。但在运-20即将批量投产的现在，中国对这个需要不迫切，而对加大可输送燃油量更加注重，因此将不需要改回运输机的能力，尾门封闭，以减轻重量，增加可输送燃油量。中国版伊尔-478还可根据中国空军的需要，保留和加装必要的导航、通信、自卫电子战设备，当然还有必要的燃油管理和加油设备。这将是近期内最可能大量满足中国空军需要的加油机，当然，前提是俄罗斯或者乌兹别克能迅速批量交货。0 a. b2 R+ n5 O* ?/ E! B) I
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中国在2008年曾向俄罗斯订购36架伊尔-76MD运输机和4架伊尔-78加油机，但由于种种原因而流产，乌兹别克的塔什干飞机制造厂索性转产，不再从事飞机制造了，伊尔-76的制造转到俄罗斯的乌里扬诺夫斯克。2013年后，俄罗斯方面宣称，将恢复向中国提供伊尔-76为基础的运输机和加油机，但要在满足俄罗斯空军的31架伊尔-476之后才能进行。# q# n; n1 K0 ^' {: S' S$ F
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普京屡次承诺，要投入巨资为主战装备还大体停留在苏联解体时代的俄军更新装备。2015年，俄罗斯空军接收了96架固定翼飞机和81架直升机，另有134架固定翼飞机和76架直升机得到大修和升级。2014年的数字更高，共接收142架固定翼飞机，135架直升机。2015年交付的12架苏-35战斗机是2009年48架订货中的最后一批，俄罗斯政府在2016年初批准再订购50架。2015年还接收了18架苏-30SM双座战斗轰炸机，这属于另一批60架订货中的一部分。另有16架苏-34轻型轰炸机。
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) t2 C/ \) f9 ^, b7 x但这些都是2008-12年之间的订单。乌克兰冲突后，俄罗斯一方面受到西方经济制裁，另一方面受到石油价格雪崩式下降的影响，经济遇到严重困难，国防预算被迫紧缩，刚加速的飞机生产有可能被迫减速，造成有关行业的困难。另一方面，由于俄罗斯与美欧之间的政治裂隙加深加大，俄罗斯被迫向东转，而且在一段时间里难以逆转，加强与中国的军事联系有助于俄罗斯摆脱被动和孤立的处境。俄罗斯已经和中国达成协议，提供苏-35战斗机和S-400防空导弹，敏感性更低的伊尔-478加油机应该更不成问题。6 T! g+ n% m8 R6 k5 }, O
3 c# x6 I5 Y' ~对于中国来说，及早建立有规模的加油机队对于增强远程海空作战能力具有非常现实的作用。据报道，伊尔-78M在1000公里距离上的可输送燃油量达到74吨，2000公里距离上降低到56吨，3000公里距离上进一步降低到40吨。假定歼-10的机内燃油量为6吨，歼-16为9.5吨，在理论上，这就意味着从海南岛出动的伊尔-78M有可能在约1000公里之外的中业岛上空为12架歼-10或者8架歼-16空中加油，极大地增加战斗机在战区的留空时间，可以等效为多批次战斗机轮番赶赴战区巡逻和作战。伊尔-476比伊尔-76的载重量增加20%，伊尔-476的空中加油能力可望相应增加。实际使用要扣除巡航待命和会合、加油作业的耗油，可加油架次要有所降低；另一方面，战斗机不可能到机内燃油耗尽了才来空中加油，所以上述可加油架次只具有参考意义。8 o7 H! T4 Y/ l v, d( G+ k* ?& P+ d
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空中加油也使得战斗机满载起飞时不必在装载武器和燃油之间纠结，可以满载武器而减油起飞，通过多次空中加油来增加航程和留空时间。更重要的是，南海诸岛距离遥远，只使用机内燃油和副油箱的话，中国战斗机的航程决定了只能从海南岛上少数几个基地出动，在战区的留空时间也很有限。要尽量增加留空时间就需要增加燃油、削减机载武器挂载量，如果需要与从就近的美国航母上起飞的舰载战斗机纠缠的话，容易吃亏。没有足够的留空时间同样被动，在马岛战争中，阿根廷战斗机被迫在航程极限上匆匆投弹，不仅效果受到限制，也因为战术选择受到极大限制而遭到重大损失。有了空中加油，就没有了这样的问题。另外，空中加油极大地扩大了可供在南海战区作战的战斗机出动基地，不仅有利于灵活调集空中兵力，形成数量优势，还可以利用多方向出动，增加行动的隐蔽性和突然性。更多和更加深远的可用基地也有利于增加作战体系的抗打击能力，避免一两个突前基地遭受海空打击后就容易失去作战能力的危险。7 Y" }, ?& V2 S
" J0 W: L% ]# k( L7 m( c, P( @伊尔-476并非最理想的加油机，但对中国来说是最可能在近期大量装备的加油机。中国已经具有大量的伊尔-76使用经验和完备的支援体系，伊尔-476整合进入空军相对容易，其简易跑道的起落能力和自部署能力在平时降低对空军基地的跑道和支援系统的要求，在战时则大大增加了使用灵活性。在石油、天然气价格暴跌的情况下，中国与俄罗斯之间的贸易平衡需要新的内容，伊尔-478对双方都是不错的机会。中国最终需要的加油机数量较大，未来C929成熟后，可以改装为第二代加油机，那时就容易利用民航客机改装加油机经济性更好、可输送燃油量更大的优点了。
# w9 x5 P' j- c' I |
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雷达卡
发表于 2016-8-6 22:45:26
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