感觉歼10的受油管比较丑,为什么不设计成内缩式呢?

的确从技术角度和可参考角度来说,当下我国已经完全具备量产可伸缩受油管技术,毕竟在国产歼16战机身上我们早已看到如同俄罗斯苏30系列装备的可伸缩空中受油管,所以在技术角度来说,并不是阻碍歼10战机装备可伸缩受油管的核心原因。那么是什么原因阻碍了歼10C战机在重大改进升级过程中放弃了更为优秀的可伸缩受油探杆技术了呢?其实原因主要有两个:

相对大型战机来说,作为轻型的歼-10战斗机考虑内置后占用机体空间,以及结构增加带来的重量反正没多大好处。当然,以后如果有了硬管加油,可以在战机受油接口方面会有一定的修改也难说。

随着歼10C战斗机的服役,歼10系列战斗机的作战能力是越来越强,但是无论怎么改其作战半径和航程是难以有大的提升的。所以说为了提高歼10战斗机的作战半径,就必须为其加装受油管,以进行空中加油,提高其作战半径。目前来说,我国并没有现役的硬管加油飞机,至于是否突破硬管加油技术还未可知。所以歼10战斗机也只有软管加油这一种选择了,只不过软管加油对于受油机来说,也有两种方式:1,固定式空中受油管。2,伸缩式空中受油管。

但是对于歼10C战机而言,虽然相比歼10A在气动布局、机头等气动外形和航电设备上进行了重大升级改进,但是对于歼10C而言,升级后的歼10C机头首先“扁了”,使得其内部空间更为紧凑,其次换装了有源相控阵雷达后,由于探测距离和锁定目标等数量上升后,使得其信号处理设备运行更为复杂,所以体积和重量也会较之前更大一些,而且歼10C战机也在风挡前加装了光电探头,那么在机头空间减少的前提下,又需要塞入更多的机载设备,可想而知怎么可能还有富余的空间还得斜向下横插一根体积不小的可伸缩受油管呢?第二点:对于歼10C战机而言,其机头右侧位置虽然加装有固定式受油探杆,但是这个探杆平时是可以拆卸掉的,而且这个固定式受油探杆结构简单前提下,可靠性也更高。同时歼10C依然是非隐身战机,这个外置式受油探杆对隐身性影响可以说微乎其微,只不过对于歼10C战机的机动性和飞行阻力有一定的影响。但是通过整体气动优化下这个气动阻力的影响依然是可以降至最低的。

而同为中型战斗机的阵风与歼10的受油管设计如出一辙。另外有一种类似台风一样的折叠式的受油管,他可以将受油管折叠过于紧贴在机头外面,一样不太占用内部空间,但结构要复杂一些,至于歼10战机为什么不选择类似这种加油管,这可能就是设计师的喜好问题了,有些人喜欢简单可靠稳定,有些则喜欢追求极致的性能,哪怕受油管这种贴着接头内折仅仅带来一点点收益也不放过,这就看各自的喜好和追求了。

图1、2、3是歼10,可以清晰见固定式受油管,它不丑,像个男人叼根烟嘛,很帅气。

好多非隐身战斗机的空中受油管都不是内缩式的,而是类似歼10那样固定式。毕竟这样的设计较为简单,取消伸缩机构的重量,对飞机的稳定性影响较小第三代以及三代半战斗机对隐身性能的需求并不这么高,设置外出式的受油管也无伤大雅。而对于隐身性能要求较高的四代机,就必须使用设置在机首里面的伸缩式受油管,或者固定式受油口。

歼10战斗机的受油管

另外还有一些历史因素也需要考虑。我国第一代加装空中受油管的战机是歼-8Ⅱ战斗机,其总体设计布局和歼-10类似,因而在技术上具有一定的沿承性,考虑到当时歼-10发展的历史背景,我国并没有相关的伸缩式受油管技术储备,为了降低技术风险,不能排除我们降级使用固定式加油管设计的可能性。更主要的是我国最早的加油机就只有轰油-6,固定式加油管也符合基础配套设施建设。

内缩的受油管确实带来很多好处,他不会影响气动外形,而且机动看起来更简洁,很多三代机都越来越注重隐身化处理降低自己的雷达隐身面积,显然内缩的受油管对隐身会更有效一些。

歼10仅仅只是个中轻型战斗机,内部空间很有限,而类似歼16那种内缩式的受油管其实很占内部空间的,歼10内部完全没有那个空间。

虽然被设计成内缩式的受油管的确会比较好看,但说实话根本就没有必要。首先歼10属于是中型战机,也就是作为单座双发重型战机的量产低配版,作为低配走量的一款单座单发中型战机,自身结构自然是能减小就减小,成本自然也是能省则省。

综合来看,歼10采用的外置固定式受油管还是比较符合其实际机体条件的,也能够满足歼10空中加油的需要,在使用上也比较简便灵活。因此,歼10采用外置固定式受油管还是比较适合的。

所以,这类战机在设计受油管的时,一般都会采用伸缩式受油管,机内有足够的空间设计一个收缩式的受油管,同时保证内部输油管道的正常铺设。虽然伸缩式受油管在尺寸上并不是很大,考虑到需要进行收放,因而内部需要腾出一个充足的空间,显然这种设计是在歼-10无法实现的。

歼-10这款战斗机毕竟是一款配置一台发动机的轻型战斗机,机身空间利用率已经达到极致,能用的空间并不多。在机头位置,刨去火控雷达、飞行员座舱两大项,能够留给空中受油管的空间就极少了,在这种情况下只能采用外置固定式受油管方式进行改进。

(轰油6和歼8IID进行空中加油训练)

这种软管加油模式对于受油探头来说要求就是个头大点,只要能准确对接就好,其他方面不用太精细。因此从歼-8一路传承下来到歼-10也是一样造型,省钱省料又实用,看下图歼-10空中加油和歼-8没什么区别,软管加油靠的还是飞行员瞄准的能力。

由于歼10是中型战斗机,仅仅依靠其3.5吨的内油,作战半径不超过1000千米,如果外挂三个副油箱,作战半径可达1250千米。近年来,随着我国部分轰六轰炸机改为加油机以及从俄罗斯引进伊尔-78加油机的数量的增多,我国空军的战机也都需要空中加油增大作战半径,尤其是像歼10这样的中型战斗机。

档案最重要的还是没必要,内缩式受油管基本上属于是隐身战机的标配,因为将受油口收进机身内可以有效降低雷达反射面积,可是非隐身战机就完全不需要这么做了,因为即便是把受油口收进机身内,雷达反射面积依旧那么大。

看下图,完全就是飞行员目视精确对接,受油管只是一个工具起到接头固定作用。

此外,由于歼10是一款非隐身战斗机,其并不一定非要采用内置伸缩式受油管,以保证隐身能力。再加上外置固定式受油管具有结构简单、维护方便、可根据需要快速拆卸,在作战的灵活性较高等优势。在国际上很多战斗机,如阵风战斗机等都采用了类似的设计。

而固定式空中受油管会破坏战机的隐身性能,但对机动性影响不大。此外还有结构简单,相对伸缩式受油管重量轻,且不占用机首空间的优势。所以固定式的空中受油管,普遍应用于三代,以及三代半战斗机,如歼10A,歼10C,阵风等战机。

作为重型战机的歼16机头内部有多余的空间,安装这个性能更好的内缩式受油管没有问题,可是作为中型战机的歼10内部空间就有些拮据了,满足了内缩式受油管,那么机头安装设备的地方就没有,显然这对歼10战机的性能影响是非常大的,自然歼10也就和其他世界主流的中型战斗机一样选择比较丑一些的外置受油管了。

反之使用翼身融合体设计的战机就完全不同了,由于翼身融合体战机气动布局设计上,为了保证飞机拥有更好的升力,几乎所有采用这种布局设计的战机都有一段边条延伸过渡到主翼上,正是这个边条的出现,使得这类战机机身前部的空间更大,整体上呈现出一个椭圆形态,完全有别于歼-10的圆形形态。

从气动布局设计角度来看,歼-10采用的鸭翼式气动布局设计,前部为两个面积较大的鸭翼,后三角翼和鸭翼之间的距离相对较大,从而前翼的配平力矩更长,配平升力更好;需要强调一下的是,歼-10主翼采用的是下单翼布局,这就使得整个机身布局整体呈现一个桶状。为什么要讲这些呢?

2、空中加油时飞行员需要拥有良好的视线;

在运油-20服役前,中国国产加油机机队的实力非常薄弱。目前中国唯一现役国产加油机是由大名鼎鼎的轰-6改装的轰油-6加油机。轰油-6加油机的起飞重量为70多吨,最大载油量37吨,能够输送给其他战机的燃油为18吨。由于轰油-6加油机配备RDC-1空中加油吊舱,加油软管锥套标准比较独特,目前只有歼-10战机和歼-8D型战机能够和轰油-6加油机进行对接,而苏-30MKK等战机则可以由进口的伊尔78加油机加油。比较经典的战术编组是2架轰油6与12架歼8编队,在1200公里范围内执行警戒任务。
不过,歼-10战机采用的固定式受油管,与国际上主流的硬管加受油系统以及伸缩式受油管相比,有些格格不入,外形显得粗大无比,就像是叼着一个大烟斗。广为被军迷朋友各种诟病。为何歼-10不设计成伸缩式的呢?
道理很简单,因为没有足够的机头空间,所以歼-10战机只能是采用固定式受油管而不是可收放式受油管。可收放式受油管的优点有很多。能够减小飞行阻力。可收放式受油管只有在需要加油时才伸出来,平时完全藏在机头内,不会产生额外的阻力。而固定式受油管一直伸出机头,产生的阻力并不算“微不足道”。当初中国的歼-8D/F战斗机在装备固定式受油管后,它的最大速度就由2.2马赫下降到1.9马赫左右。
降低战机机头部分的雷达反射截面积,增强战机的隐身性能。很多可收放式受油管藏在机体内时,会有盖板遮挡,不会产生额外的RCS值。也正因为如此,目前采用软管加油方式的F-35B/C、歼-20、苏-57这几款隐身战机都是装备可收放式受油管。
但是,可收放式受油管并非没有缺点,战机在装备可收放式受油管时,往往需要付出一些代价。可收放式受油管在机头内部的收放结构比较庞大,需要占用较多的机头空间。很多中小型战斗机的机头尺寸比较小,很难有空间来容纳整套可收放式受油管。
歼-10是一款典型的中型战斗机,其实法国的阵风战斗机也选用的是固定式受油管,不仅仅只有我们的歼-10,这是这两款战斗机固有的气动布局所决定的。一般只有重型战斗机才有安装条件,目前安装有可收放式受油管的最小机型大概是苏-24、米格-29、F-18C/D这几款战机,而它们其实已经属于中型偏重型的战斗轰炸机、战斗机了。
早期的空中加油,因为战斗机比较小,机头空间不够,甚至还搞过翼尖加油。在1954年5月,米格设计局改装一架米格19战斗机为受油机,与图-16轰炸机改装的加油机一起,进行了空中加油试验。米格19战机在带两个760升副油箱时,航程为2200公里,空中加油后可延长至3000公里,米格的设计师们在战机左翼尖处安装了一根受油管。
可收放式受油管结构复杂,目前很多可收放式受油管依靠液压作为动力源进行收放。而液压机构本身存在着一定的故障概率,比起一直固定不动的固定式受油管。需要经常打开盖板,伸出受油管,再回收入机头内的可收放式受油管自然会遇到更多的故障情况,可靠性相对来说会低一些。
图片:由于枭龙JF-17 Block2 战机的机体尺寸更小,所以其加装的固定式加油管显得更加夸张。
图片:中国空军的苏-30MKK战斗机采用伸缩式的受油管,位置在驾驶舱左侧。 当然,设计师们在设计时也考虑到了这种特殊情况,所以一些可收放式受油管设置有备份手段。如果可收放式受油管遭遇液压系统故障不能放出,可以启动应急气源,将可收放式受油管强制伸出并完全锁紧,确保战机能够接受空中加油,等任务完成后战机落地,再来维修可收放式受油管让它能够重新收放。
目前可收放式受油管具体可分为伸缩式受油装置和摇臂式受油装置,两者具体比较起来,也是各有千秋。固定式受油管和可收放式受油管都有各自的优缺点,基本无法实现十全十美。那么,难道就没有更加完美、全面一点的受油管设计吗?其实还是有的,那就是受油插座,不过这个受油插座已经属于硬管加油方式,和软管加油方式明显不同。
受油插座一般设置在战斗机机背或者是大型战机的机头部分,空间什么的不用担心。而且加油速度更快、安全性更高,这也就是为什么硬管加油方式一直被外界推崇备至的原因。
这是B-2轰炸机的纯黑科技,美国B-2隐身轰炸机的翻转加油口。为了高度隐身,B-2轰炸机硬杆式加油口盖有着复杂的隐身设计,能够翻转闭合。在动图中,可以看到B-2隐身轰炸机在脱离加油机时,机翼后缘内侧的升降副翼一直在上下摆动做姿态调整,同时机背的受油插座也在缓缓翻转180度闭合。
背负式的受油插座,甚至还能挽救即将坠毁的战机。在1990年的海湾战争沙漠盾牌部署期间,一架美国空军的KC-135加油机,使用硬是加油杆,拖曳着一架丧失了部分动力、险些坠海的F-4战机,飞越了半个大西洋,最后安全的降落。
虽然加油机的硬管加油探杆无法拖曳一架完全失去动力的飞机,但可以使受伤飞机明显降低下坠速度,避免其坠落。由于处于低空低速状态,加油机和受油机都必须保持较大攻角才能维持升力,飞行难度非常大。这种救援行动,美军共进行过三次,全都成功,表现出美国空军飞行员的高超飞行技艺。

又不用考虑隐身,还能减少伸缩带来的结构重量,歼-10固定式受油管相当的实用。

(歼10C的机头空间更为紧张)

(阵风战斗机也采用了外置固定式受油管)

歼10的机身寸土寸金,没有剩余过多空间留给受油管系统,更何况是内缩式油管,更需要大一些空间,本来歼10是单发战机,要是增加大一些面积,会破坏原来的设计方案,咱们战机是保家卫国的,并不是用来侵略的,歼战配备固定式油管足够飞驰全国空域。

歼10的固定式加油管在空中加油时,有强气流切入两机可以随时分开,但内缩式加油不一能完成该动作,以前在美制大电影中看到类似事件,也就是美制战机在空中加油时,突然出现强气流切入或者人为事件,战机被加油管管口卡住时,此时战机左摇右摆,导致战机失控坠毁,内缩式加油有个弊端,那就是油箱没有满油情况下很难分开,应这种弊端早已改进了。

正式因为战斗机需要进行主动性的空中加油对接,对接过程的主动权完全掌握在战斗机飞行员手中,所以,战斗机飞行员需要全程能够目视看到自己的受油管,这样的话就可以非常精确的进行对接操作了。如果加油管安放在远离飞行员目视范围之外,那么飞行员就很难完成对接操作。

如果有空间的话,当然会采用可收缩式受油管,毕竟这样也能减少一定的飞行阻力,但是条件不允许。

——问题就回答到这里了——

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其实不仅是歼10,像是法国的幻影2000、阵风等战斗机,甚至俄罗斯图95、中国轰6战机基本上也都采用非内缩式受油管。

其次,歼10作为单发的中型战斗机,机体的空间比较有限。而且其鸭式布局和雷达等设备,使得机头的整体空间比较紧张。同时,歼10C还增加了光电探测系统,无疑更加挤占了机头空间。由于内置伸缩式受油管需要一定的空间,因此歼10才选择了外置固定式受油管。而像苏30和歼16这类的重型战斗机,机体空间较大,安装内置伸缩式受油管更为合适。

因而,歼-10之所以选用影响战机机动性和隐身性能的固定式受油管,主要是受到歼-10战机气动布局设计,导致机头可利用空间太小,既要满足机载雷达,同时兼顾空中受油能力,鱼和熊掌二者只能选其一。

这种方式其实也是很多单发战斗机普遍采用的方式,比如法国幻影系列战斗机。

另外增加一个复杂的机构就必定会增加战机的整体制造成本,也会大大提高战机故障几率和平日保养费用,作为一款单发中型量产机而言,这同样是需要避免的。

结语:歼10不能设计内缩式受油管,原因是空间限制内缩式受油管的出现,另外一个原因是我们战机是守护疆土空域的,并不是侵略者,固定式受油管够用够使。

不可否认的是,歼-10采用的固定式受油管与国际上主流的硬管加受油系统以及伸缩式受油管相比,的确是有些格格不入,也广为被军迷朋友各种诟病。歼-10之所以使用固定式受油管是一个布局设计权衡后无奈的结果。

原因战机空间不够。这是关乎机体面积限制了它的发挥空间,也就是说歼10受油管做不成内缩式,是机体空间限制了硬件搭配,只能做成固定式加油管,歼10受油管一点也不丑,只有实用和非实用之分,比如说你买了一轿车,你嫌弃它空间不够凉快,你就安装一台挂式空调?同样道理,歼10配备固定式受油管是合情合理,虽然说与国际接轨不上,但是它实用,不排除我们的受油管系统是在走自己的道路。前些时候,美军一架战机在空中加油时,与加油机相接触坠毁,该架战机证实是五代战机,也就是说,该战机是配备内缩式加油管,甚至是更先进加油管,说明内缩式加油管或者其它模式加油管,依然存在很大风险,我是觉得由于机身限制,来个固定式加油管又何妨,管它丑不丑,难道你整那么靓仔去相亲?

首先,歼10战斗机在研发之初,主要是定位于国土防空作战,强调国土内的拦截和制空作战,因此并没有对空中加油能力有过多的考虑。再加上当时中国空军的空中加油能力比较薄弱,1990年我国首架国产加油机轰油6才试飞成功,1991年12月完成轰油6和歼8IID的首次对接,1995年轰油6才正式服役。在当时由于内置伸缩式的受油管的技术要求较高,歼8IID采用了外置固定式的受油管来降低技术风险。这也使得后续对歼10增加空中加油能力时,选择了外置固定式的受油管。

但是内缩受油管真的很占位置,就比如歼16的受油管安装在了机头左侧,为了给这个受油管腾出位置,歼16的红外探测系统IRST不得不往右移动一个位置,而之前歼11和苏27的IRST设备可是安装在正中心位置。

第一点:一开始苏27战机也是没有空中加油能力的,这是因为苏27机身内部和两侧机翼内的主副油箱能够携带超过8吨的燃油,所以对于苏27战机而言,日常飞行不仅不需要挂载碍事的副油箱,而且光靠内油就拥有超过1100公里的作战半径优势。到后面升级改进的多用途版本苏30战机出现的时候,苏30相较之前的苏27SK战机而言整机强化了机身结构强度、换装了航电系统,而且机头整流罩前端的光电探头位置也从中间调整到右侧方,就是为了在机头左侧位置留有足够的空间安装可伸缩的空中受油装置。
同样对于一开始的歼10A战机而言,歼10战机研制的时候那个时候我们还没有轰油6空中加油机(快要定型首飞的时候轰油6才首飞),而且歼10A一开始的定位是空中拦截防御作战,在武器挂载上都不是重点,所以对于空中加油能力并不是严格要求。到后面歼10A定型后随着国际局势的变化,歼10A开始加装了可以根据需要拆卸的外置空中加油探头。这样设计的原因主要有三个,相比结构复杂且占据机身内部较大空间的可伸缩探头而言,歼10A采用的这种外置固定式受油探头结构简单,不占据机身内部空间,而且当时我们并没有掌握可伸缩加油探头的量产能力(不过早在90年代初既通过歼8II战机掌握了外置固定式空中加油技术)。而我国研发生产歼16战机的时候,大量参考了此前装备服役多年的苏30MKK和MK2战机,这两款战机从一开始就装备有可伸缩探头。所以对于歼16战机而言,在内部空间紧凑的机头位置如何设计可伸缩探头就提供了直接性参考,毕竟在机头位置除了驾驶舱需要占据较大空间外,驾驶舱内的部分航电设备、前起落架舱、雷达天线、雷达信号处理设备、包括光电探头都需要占据不少的内部空间,更何况这个伸缩探头还需要斜插在机头位置,可想而知在不同设备之间的协调上有多么困难。

(歼10采用的外置固定式受油管)

1、空中加油机都是采用软管加油方式;

从历史传承角度解释,我国最早的的空中加油是轰油-6配套歼-8Ⅱ,采用的是软管加油。这种加油方式对于受油机来说要表现的更主动,轰油-6释放出加油软管后歼-8得自己调整方位靠近,然后以目视方式精确将受油管插入加油套锥内。

(图片来自互联网公开图片,如侵则删。)

3、歼-10是一款单发轻型战斗机;

虽然世界上空中加油方式有硬管和软管两种,但是目前我国还是只拥有软管加油方式,也就是说依靠轰六这种空中加油机或者伊尔76改进型对各种战斗机进行空中加油作业。在这种背景下,战斗机必须要自带受油管去主动接入加油机的软管,而不是被动的等待加油机来插入。这是本质的区别。

反过来,内置或伸缩式受油管确实从造型上看更科幻,但是凡事要考虑实用性。这类在大型战机或五代机上比较常见,因为隐形战斗机要考虑雷达反射因素,机体表面一定要更加简洁,内置对于气动外形的流畅以及隐身特性都有很大帮助。而大型战斗机由于机体空间大,再加上大多采用大边条翼布局,对于气动的要求显然比歼-10要高,所以也大量使用。

正是由于歼-10的气动布局设计导致其机头部分的空间被驾驶舱和机载雷达完全占据,机身前部的整体可利用空间要相比苏系列战机的翼身融合体设计小的多,再加之中型机在尺寸上本身就要比重型机小得多。歼-10为了保证机载雷达拥有足够的探测距离,同时考虑到当时国内机载雷达技术水平有限,权衡之后最大限度将空间留给机载雷达上。

经过分析后,歼10没有配备内缩式受油管,是机身内存不足导致其配备固定式加油管,如图1的歼10,看其表面固定式加油管,该管对于它的雷达折射面积影响有限,该受油管大部面积涂装了隐身涂层,如此小的管加油时间会长一些,不管是内缩式还是固定式加油都会有一些问题的存在,但是固定式加油管会比内缩式更为安全。

这个问题涉及到我国空军目前的空中加油技术现状,老鹰航空从下面三个方面来回答一下吧:

首先内缩式受油管必须要将受油口收方进机鼻内,而由于歼10的机鼻放置了大功率雷达,所以并没有多余的地方在安装内缩式受油管装置,再加上固定的受油口也增加不了多少风阻,自然也就选用固定式了。

歼10采用的是外置固定式受油管,这使得歼10获得了空中加油能力,可以通过空中加油有效提高歼10的航程以及远程作战能力。歼10的外置固定式受油管具有结构简单、维护方便、操作视野好和可随时拆卸的优点,但也有增大雷达反射面积,降低机头位置的气动流畅性的问题。相比于采取内置伸缩式受油管,歼10的外置固定式受油管对其战斗力的发挥并无太大的影响,而且还更加适合歼10战斗机的整体设计。实际上,歼10的外置固定式受油管也是经过精心设计的,主要有以下几个原因。

一般来说隐身战斗机采用伸缩式受油管,在不用时收到机首里面,需要加油时,打开盖板伸出去进行加油。这样一来,就不会影响其隐身性能,如歼20,F35C,苏57都采用这种空中加油方式。

歼-10是一款典型的中型战斗机,其实法国的阵风战斗机也选用的是固定式受油管,不仅仅只有我们的歼-10,这是这两款战斗机固有的气动布局所决定的。先来讲一个军迷圈的老梗,那就是吐槽阵风战斗机机载雷达小。阵风战斗机机载雷达之所以小,还不是气动布局造成的,这也影响到我们后续讨论歼-10固定式受油管。

先来回答这个疑问,为什么不搞一个伸缩式受油管,而选用一个会影响战机机动性的固定式受油管?空间太小,没有太多的空间再搞伸缩式加油管了。

只不过,软管加油的速度不如硬管,未来发展硬管加油技术才是比较好的选择。目前来说,无论是轰油6,还是伊尔-78都不是硬管加油机,也没有必要改装为硬管加油机。等到运20的数量足够多时,完全可以以运20为基础改装为运油20,使其具备硬管加油能力。(图片来自网络)

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