Дозаправка истребителей в полете сложна, но новая технология от Airbus может упростить этот процесс

Все, что вы когда-либо хотели знать о том, как самолеты потребляют больше топлива во время полета.

Отредактировано 2023-25-06
система дозаправки топливом в воздухеСистема автоматической дозаправки топливом в воздухе.
дозаправка топливом в воздухеСамолет F/A-18 Hornet использует систему "probe-and-drogue" для дозаправки в 2016 году. Младший капрал Мигель А. Розалес / Корпус морской пехоты США

Представьте, что вы заправляете свой автомобиль бензином, когда едете по шоссе. О, и топливо вытекает из автоцистерны, мчащейся перед вами. Это примерно то же самое, с чем приходится сталкиваться боевым пилотам при дозаправке в воздухе.

Этот маневр известен как дозаправка в воздухе (AAR), дозаправка в полете или даже просто заправка. Он играет жизненно важную роль в увеличении дальности полета истребителей и экономит драгоценное время ВВС, позволяя самолетам преодолевать огромные расстояния без необходимости приземляться в возможно недружественных странах. Например, во время войны в Персидском заливе в 1990 году истребители F-15 совершили 14-часовой беспосадочный перелет из Вирджинии в Кувейт с семью AAR по пути!

А совсем недавно Airbus объявил о том, что он впервые сделал шаг к "автоматической" дозаправке в воздухе - подробнее об этом прорыве ниже.

У этих учений богатая история. Первая дозаправка в воздухе произошла в 1921 году между двумя бипланами. С пятигаллонной канистрой топлива на высоте около 1 000 футов Уэсли Мэй спустился по правому крылу самолета, пилотируемого Фрэнком Хоуксом; затем он забрался на левое крыло другого самолета и залил топливо в его бензобак. Несмотря на впечатляющий трюк, он явно не представлял собой практический способ дозаправки в воздухе. Поэтому 27 июня 1923 года Служба армейской авиации США использовала два биплана Airco DH-4B, чтобы опробовать менее экстремальный подход. Самолет-заправщик выпустил заправочный шланг, который и сделал свое дело.

Эта идея шланга осталась с нами. Сегодня она известна как система "зонда и дрога", и первоначально она была разработана сэром Аланом Кобхэмом в Великобритании в 1950 году. Сейчас шланг имеет на конце корзину (дрогу, по форме напоминающую чашу), а боевой самолет - зонд, который является выдвижным, за исключением французских истребителей Rafale и Mirage. Этот зонд фиксируется на дроге, чтобы можно было перекачивать топливо. До 420 галлонов топлива в минуту может поступать одновременно на два самолета, поскольку шланги находятся на концах крыльев танкера. При использовании этой системы вся ответственность ложится на пилота самолета, принимающего топливо; он должен управлять самолетом так, чтобы зонд вошел в дрогу.

дозаправка топливом в воздухеЭто бум системы дозаправки. Истребитель - F-22. 1 мая 2014 года. Лейтенант Берни Кейл / Воздушная гвардия США

В 1940-х годах компания Boeing изобрела другую систему - летающую стрелу. Вместо гибкого шланга в ней используется телескопическая труба. Например, на Airbus A330 MRTT (что означает Multi Role Tanker Transport) эта штанга, прикрепленная к нижней части хвоста, имеет длину 38 футов в убранном состоянии и 60 футов в полностью выдвинутом. На стреле есть два небольших крыла, которые помогают оператору управлять ею и помещать ее в топливный бак - порт на верхней части самолета-приемника. Этот метод позволяет перекачивать до 1 200 галлонов топлива в минуту. При использовании этой системы нагрузка ложится в большей степени на оператора стрелы.

Первым самолетом, оснащенным стрелой, был Boeing B-29 Superfortress, получивший новое обозначение KB-29P. Это привело к разработке первого серийного реактивного танкера KC-135. На американских самолетах буква "К" (для "керосина") обозначает самолет-заправщик, а буква "С" (грузовой) - транспортный самолет. Последний KC-135 поступил на вооружение ВВС США в 1965 году, и сегодня почти 500 самолетов все еще находятся в эксплуатации. Они должны быть частично заменены на Boeing KC-46 Pegasus - однако в рамках этой программы возникло пять проблем категории 1, что означает, что самолет не может выполнять одну или несколько своих основных задач. Последняя из этих проблем, о которой ВВС США объявили в конце марта, заключается в том, что система заправки топливом протекает.

И KC-46, и MRTT от Airbus размещают топливо в нескольких баках в грузовом отсеке и крыльях. Они оба могут выгружать топливо с помощью стрелы или шланга. KC-46 перевозит в общей сложности 212 000 фунтов топлива, а MRTT вмещает 250 000. (Airbus утверждает, что MRTT, находящийся в течение четырех часов на расстоянии 1150 миль от взлетной полосы, может выгрузить 110 000 фунтов топлива. Это означает, что теоретически он может заправить около 15 одномоторных самолетов, таких как F-16, который вмещает около 7000 фунтов.

При дозаправке скоростных реактивных самолетов (вертолеты и винтовые самолеты также могут дозаправляться в воздухе) заправщик и приемник летят со скоростью 288-345 миль в час и на высоте от 20 000 до 30 000 футов. Погода также играет свою роль, и пилоты могут выбрать другую высоту, чтобы избежать турбулентности или плохой видимости.

Дозаправка планируется за несколько часов до взлета, и пилоты знают, где будет находиться танкер. "Время встречи истребителей и танкера известно заранее, и если не произойдет ничего серьезного, они будут выполнены в это время и в этом месте независимо от точного количества [топлива], оставшегося в баках", - говорит по электронной почте Иван Гарсия Феррейрос, менеджер по маркетингу продукции A330 MRTT.

Место встречи определяется не временем полета или расстоянием, а минимальным количеством топлива - известным как "бинго" - необходимым для достижения ближайшего аэропорта. AAR всегда проводится до достижения уровня топлива "бинго", что дает время для сближения с танкером и выполнения контактных маневров. В экстренных случаях пилот может запросить внеплановую дозаправку.

Хотя пилоты и операторы штанги проходят строгую подготовку по дозаправке, она, тем не менее, остается стрессом. В связи с этим Airbus и Boeing работают над автоматизацией операций по заправке. Питер Томас, старший преподаватель аэрокосмической техники в Университете Хартфордшира в Англии и специалист по дозаправке беспилотных летательных аппаратов "воздух-воздух", говорит, что "если вы хотите автоматизировать систему, вы должны превзойти то, что может сделать человек, то есть использовать свои глаза, чтобы определить, куда должна направиться штанга и соединиться с приемником".

система дозаправки топливом в воздухеАвтоматическая система дозаправки в воздухе. Airbus

Именно этого добилась компания Airbus, объявив в середине апреля, что в начале этого года она успешно завершила первую в мире полностью автоматическую операцию по дозаправке топливом "воздух-воздух" со 120 сухими контактами с истребителем F-16 ВВС Португалии, которому не потребовалось никаких модификаций для использования системы. (Сухой контакт означает, что топливо фактически не передается).

Технология позволяет оператору стрелы просто активировать систему, а затем наблюдать за тем, как компьютер управляет стрелой, поддерживая нужный угол и расстояние, чтобы она пролетела в сантиметрах от самолета-приемника. Затем телескоп стрелы выдвигается в приемник, передается топливо, затем автоматически отсоединяется и стрела уводится.

Легко задаться вопросом, что произойдет, если возникнет проблема во время дозаправки в полете, независимо от того, автоматизирована она или нет. Но, на удивление, не так уж часто все идет не так, и серьезных аварий было на удивление мало.

Инцидент в Паломаресе в Испании с участием B-52 и KC-135, вероятно, является самым драматичным. В 1966 году самолет B-52 ВВС США, перевозивший четыре невооруженные водородные бомбы, врезался в свой танкер на высоте 31 000 футов. Оба самолета были потеряны, а семь человек погибли в результате аварии. Одна бомба была извлечена с глубины 2 900 футов в Средиземном море; три другие упали недалеко от Паломареса, Испания, две из них сдетонировали и разбросали плутоний по окрестностям.

В более недавней трагедии 2018 года самолет морской пехоты F/A-18 Hornet столкнулся со своим танкером недалеко от Японии. Шесть человек погибли.