神奇的內油箱!噴氣式戰鬥機扁平的身體,是如何裝下成噸燃油的?

2020-12-23 裝備資料庫

戰鬥機的載油量和航程有重要關係,也關係到留空時間的長短,因此,儘量多載油是戰鬥機追求的一個目標。但這個目標是矛盾的,戰鬥機都有一個空重,這是戰鬥機的本身的整體重量,戰鬥機也有一個最大起飛重量,這是戰鬥機滿油滿彈時的重量。我們以美國F-15戰鬥機為例,F-15戰鬥機整體空重為12973公斤,最大起飛重量30845公斤,兩者相減就是總的載重量,約17872公斤。F-15的載油量(內部油箱)6103公斤,加上外掛油箱9818公斤時(外掛3個副油箱和2個保形油箱),減去載油量6103公斤~9818公斤,載重量還剩下約11769~8054公斤,這裡還要刨除飛行員、安全起飛餘量等等的重量,最後F-15戰鬥機的載彈量約為7300~10705公斤。

通過上面可以看出來,載重量包括載彈量和載油量,怎麼分配是需要結合實際需要而定的。戰鬥機外部油箱,包括保形油箱很好理解,掛在機體外面,內部油箱是放在什麼地方呢?畢竟也有數噸重,有的更多。一個是機翼內部,戰鬥機的機翼除了可以活動的副翼、襟翼等等部件,其它大部分都是固定不動的,起到獲得升力要求,因此,機翼就成了安裝內部油箱的主要部位。機身,機身發動機和座艙的中間部位也是放置油箱的部位,總體來說,戰鬥機的油箱就是充分利用戰鬥機的剩餘空間,儘量多的安裝油箱,屬於見縫插針。但也有一個原則,就是儘量保證戰鬥機的重心力矩的穩定,不影響戰鬥機的操控性能。(下圖是F-15戰鬥機的保形油箱)

下圖是蘇-27戰鬥機的內部油箱位置(黃色)

戰鬥機的內部油箱都是有限的,布置也都是對稱的,也屬於這款戰鬥機的基本燃油攜帶量,外部油箱是一個輔助手段,通常是用於遠距離作戰時使用。外部油箱雖然能夠多載油,但也要犧牲載彈量,因為戰鬥機的載重量是恆定的,只能是在燃油和彈藥之間尋求一個平衡。戰鬥機的理論載重量要大於實際載重量,否則戰鬥機是很難在理論載重量的情況下飛起來。戰鬥機耗油量非常高,一個雙發戰鬥機的耗油量一小時要超過2噸多,因此需要儘量多載,以便實現遠航程。保形油箱是在不改變戰鬥機的機體結構的同時,在機體上安裝固定的油箱(可拆卸),和戰鬥機成為一體,主要優點是減少空氣阻力和減少油耗。

戰鬥機的內部油箱布置是一個尷尬的問題,燃油都具有可燃性,作戰中被擊中就會引起燃燒爆炸。而從戰鬥機油箱位置布置來看,面積遍及整個機翼和部分機身,這無疑是增加了受彈面積。為此,戰鬥機油箱都採用一定的防護措施,例如,自動封堵、油箱充氮、裝甲防護等等。但戰鬥機可謂是寸重寸金,每增加一公斤的重量就減少一公斤的載重量,所以,任何事情都是優劣並存,矛盾共生,不可能兩全其美,只能是尋求一種性能平衡。外掛油箱是戰鬥機的一個實現遠航程的措施,但缺點也明顯,除了減少載彈量,還對戰鬥機的飛行阻力造成增加的影響,阻力大了相應的也要費油,又是一個矛盾。(下圖是F-18戰鬥機油箱位置,紅色)

戰鬥機的外形越來越扁平,這是根據空氣動力學的要求和升力要求而來的,戰鬥機的扁平是翼身融合技術的使用的一個提現,這樣有利於升力係數的增加,相應的也減少油耗,同時也有利於布置機內油箱。戰鬥機現在都在追求隱身化,隱身戰鬥機的形狀基本都是扁平化的,這樣有利於隱身。戰鬥機的內部油箱是一個基本燃油攜帶量,也是一個基本航程的體現,也是最佳載彈量的一個形式,如果使用外掛油箱就必須要犧牲載彈量,這是沒有商量餘地的。空中加油技術既是保證遠航程的一個措施,也是維持最大載彈量的一個舉措,這也是空中加油機的價值所在。

總之,戰鬥機的內部油箱是戰鬥機戰鬥力的一個體現,內部油箱、外掛油箱、保形油箱、加油機保證了戰鬥機作戰的需要,使戰鬥機的航程得到了拓展。通過調整載油量和載彈量也使戰鬥機的作戰性能發揮到最佳程度。一切為了作戰需要,一切為了性能的發揮,從這個角度來說,戰鬥機的載油量並非越多越好,而是符合作戰需要就好。不過擁有大的內部載油量,無疑是性能優勢的一個體現,我可以少載油,但不能不具備多載油的本事,這就是優勢。

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