ГЛАВА 4. ВОЗДУШНЫЕ МОБИЛЬНЫЕ СРЕДСТВА

Краткая история дозаправки воздушных судов в воздухе

Дозаправка в воздухе — операция передачи топлива с одного летательного аппарата на другой во время полета.

С самого начала использования аэропланов возникло желание расширить их радиус действия за счёт передачи топлива в воздухе. Ещё в 1912 году были осуществлены первые попытки передать с одного самолёта на другой канистры с топливом. Ввиду высокой опасности и сложности манёвров, данный способ передачи топлива развития не получил.

Первые попытки передать топливо при помощи шланга с одного гидросамолёта на другой были произведены английскими военно-морскими летчиками в 1917 году. Успешные попытки такого рода были осуществлены в 1920-х годах. В простейшем случае два медленно летящих самолёта соединялись шлангом, по которому в заправляемый самолёт топливо перетекало под действием силы тяжести. Впоследствии топливо стали ускорять при помощи насосов.

Первые дозаправки в полёте при выполнении боевого задания были произведены во время Корейской войны в ВВС США (рис. 235).

Рис. 235. Дозаправка в воздухе. США 1923 год

Значение и применение.В настоящее время дозаправка топливом в воздухе применяется только на военных и военно-транспортных машинах.

Дозаправка топливом в воздухе позволяет существенно продлить время пребывания в воздухе и в некоторых случаях обеспечить самолёту неограниченную дальность полёта.

Ввиду того, что максимальная взлётная масса самолёта ниже массы, которой он может обладать, набрав необходимую скорость и высоту, применение дозаправки в воздухе даёт самолёту возможность взлететь с минимальным количеством топлива и с максимальным количеством полезного груза, и впоследствии, набрав высоту и скорость, получить недостающее топливо в полёте.

Системы дозаправки в воздухе

Шланг

Для заправки при помощи шланга (рис. 236), самолёт-заправщик комплектуется одной или несколькими подвесными заправочными установками, расположенными на максимально возможном удалении друг от друга. Как правило, два из них находятся под крыльями, за мотогондолами двигателей, а третий размещён в хвостовой части фюзеляжа.

Рис. 236. Заправка двух Су-24 от Ил-78

Каждая заправочная установка оснащена гибким шлангом длиной в несколько десятков метров. На конце шланга имеется так называемый конус или буй, внешне напоминающий волан, в основании которого находится вентиль, запирающий просвет шланга.

Заправляемый летательный аппарат в свою очередь оборудован приёмной штангой, которая в целях улучшения аэродинамики аппарата может быть сделана убирающейся в корпус.

Процесс заправки происходит следующим образом (рис. 237 и рис. 238). Танкер разматывает шланг и конус под напором воздуха расправляется из сложенного положения в своё рабочее состояние. Оба летательных аппарата сближаются друг с другом, причём заправщик летит прямо, с постоянной скоростью и неизменной высотой, а заправляемый занимает позицию сзади и немного снизу от танкера. Уровняв скорости и высоту пилот заправляемой машины, маневрирует таким образом, чтобы попасть заправочной штангой в неуправляемый конус. После установления соединения, вентиль открывается и топливо поступает в баки заправляемого ЛА. По окончании заправки пилот уменьшает скорость и машины разъединяются.

Рис. 237. Дозаправка «Торнадо» GR.4 от танкера VC10

Рис. 238. HC-130P заправляет HH-60 Pave Hawk

Для облегчения навигации, стыковки и управления заправкой самолёты-заправщики зачастую оборудованы световой сигнализацией.

Данным способом можно заправлять как самолёты, так и вертолёты. В свою очередь, из-за компактности заправочных установок заправщиком может выступать и достаточно небольшой самолёт, например палубный. Скорость перекачки топлива в современных заправочных установках достигает 1500 л/мин.

Штанга

Данный способ осуществляется при помощи самолётов-заправщиков, оборудованный заправочными штангами. Штанга представляет собой телескопическую трубу длиной около 20 метров, закреплённую в хвостовой части заправщика. На штанге расположены маленькие крылышки, благодаря которым штанга в выпущенном состоянии, с одной стороны, не изменяет центровки танкера, а с другой стороны, может перемещаться в пространстве.

Процесс заправки сходен с заправкой при помощи шланга (рис. 239), но есть и некоторые существенные отличия. Самолёты сближаются и выравнивают скорости. Заправляемый самолёт занимает позицию снизу и немного сзади заправщика. Затем оператор заправочной станции, управляя крылышками на штанге, стыкует её с заправочной горловиной, которая расположена, как правило, за кабиной пилотов. После стыковки топливо под давлением подаётся в баки заправляемого самолёта.

Рис. 239. AV-8B заправляется от KC-10

Для облегчения навигации в тёмное время суток, современные танкеры имеют систему, подсвечивающую область под собой, за исключением того места, которое должен занять заправляемый самолёт. Таким образом, пилоту необходимо держаться в затемнённой области под заправщиком.

Ввиду того, что штанга достаточно велика, её устанавливают только на крупные самолёты-заправщики. Современные заправочные установки позволяют перекачивать топливо со скоростью до 4500 литров в минуту. Поскольку такая скорость в целом велика, при помощи штанги заправляют не только лёгкие самолёты, но и бомбардировщики, транспортные самолёты или другие самолёты-заправщики.

Крыло — крыло

Способ предложен советскими летчиками-испытателями И. И. Шелестом и В. С. Васяниным. Система успешно прошла госиспытания на самолётах Ту-4 и в 1951 году была принята на вооружение. Данный способ заправки использовался только на советских бомбардировщиках Ту-16 и Ту-4. Самолёты в строю летели параллельными курсами — крыло к крылу, не находясь в потоке друг друга (рис. 240). Самолёт-заправщик выпускал из законцовки крыла трос со стабилизирующим парашютом. Бомбардировщик маневрировал, таким образом, чтобы положить трос на край своего крыла. При соскальзывании троса с законцовки крыла бомбардировщика, трос ловился крюком, который замыкался вокруг троса. Этот момент показан в художественном фильме «Случай в квадрате 36-80», для самолёта Ту-16. Далее трос выбирался заправщиком, а бомбардировщик выпускал шланг, скрепленный с крюком. Достигнув крыла заправщика, шланг стыковался с заправочной магистралью, и начиналась перекачка топлива. Топливо перекачивалось под давлением с большими расходами. После заправки, процесс шел в обратном направлении: бомбардировщик втягивал шланг, заправщик выпускал трос. После втягивания шланга крюк выпускал трос, и заправщик был готов заправить другой самолёт.

Рис. 240. Заправка F-16A.

4.3 Самолёты-заправщики

Самолёты-заправщики, как правило, не разрабатываются сами по себе, а являются переделанными пассажирскими или транспортными самолётами. Так, например, самолёт-заправщик Ил-78М является переделанным военно-транспортным Ил-76МД, на котором не устанавливается десантное и транспортное оборудование, отсутствует задний грузовой люк, установлены два дополнительных топливных бака в фюзеляже и три подвесных агрегата заправки, а место стрелка кормовой пушечной установки переоборудовано в место оператора заправки.

В тех случаях, когда применение транспортных и пассажирских самолётов невозможно, в качестве самолётов-заправщиков используют другие типы самолётов. Например палубный самолёт-заправщик KS-3A является модификацией палубного противолодочного самолёта S-3 «Викинг».

Иногда в заправщики переделывают устаревшие бомбардировщики, тем самым продлевая им срок существования и экономя на постройке новых самолётов — так, в заправщики переделывались британский Handley Page Victor и советский М-4.

В ряде случаев самолёт может быть воздушным танкером без изменения своих основных функций. Так например фронтовой Су-24 изначально оборудован заправочным устройством, а на Су-33 заправочный агрегат может подвешиваются опционально.

На самолётах советского/российского производства применяется только система заправки при помощи шланга. В то время как самолёты-заправщики стран НАТО, как правило, располагают обеими системами одновременно. Исключением являются только палубные самолёты, на которых применение штанги невозможно.

В настоящее время на вооружении ВВС России имеются только три типа самолётов, способных служить танкерами для дозаправки других самолётов в воздухе: самолёт-заправщик Ил-78, фронтовой бомбардировщик Су-24 и палубный истребитель Су-33.

Некоторые факты.С 26 февраля по 3 марта 1949 года американский самолёт B-50 совершил первый в мире беспосадочный кругосветный перелет, занявший 94 часа 1 минуту. Это стало возможным благодаря трем дозаправкам в воздухе.

Американский самолёт-заправщик KC-10, обладающий помимо дополнительных топливных баков грузовой кабиной, способен перевозить до 77 тонн груза.

В настоящее время разрабатываются системы, которые позволят не только заправлять самолёт в воздухе, но и пополнять его боезапас.

Northrop Grumman разработала и испытала систему дозаправки беспилотного самолёта X-47 Pegasus.

Американский самолёт-разведчик SR-71 имел объем топлива самолета равен 46180 кг, при полной заправке масса самолета 77100 кг, что делает невозможным взлет с полной заправкой. Сначала самолет поднимался в воздух с незначительным запасом топлива, затем дозаправлялся в воздухе, после чего летчик мог приступать к выполнению задания. После полной дозаправки самолет становился примерно вдвое тяжелее.

Ил-78

Назначение: самолёт-заправщик.

Первый полёт: 1983.

Принят на вооружение: 1987.

Производитель: КБ С.В. Ильюшина.

Ил-78 (рис. 241) (по кодификации НАТО: Midas) — самолёт-заправщик. Создан на базе самолёта Ил-76 и предназначен для дозаправки в воздухе военных самолётов. В настоящее время это единственный специализированный тип самолётов-топливозаправщиков на вооружении ВВС России. Также может использоваться в качестве военно-транспортного самолёта (утратил данную способность в модификации Ил-78М).

Рис. 241. Ил-278

Техническая характеристика ИЛ-78 приведена в таблице 4.1

Техническая характеристика ИЛ-78. Таблица 4.1

Метод дозаправки: «шланг — конус».

Ту-16

Тип: многоцелевой самолёт.

Разработчик: КБ Туполев (ОКБ-156).

Главный конструктор: Д.С.Марков.

Первый полёт: 27 апреля 1952.

Начало эксплуатации: 1954.

Конец эксплуатации: 1993.

Единиц произведено: 1507 серийных и 2 - опытных (Завод №156).

Варианты Ту-104; Ту-124; Xian H-6.

Ту-16 (рис. 242) (изделие "Н", по кодификации НАТО: Badger — «Барсук») — советский тяжёлый двухдвигательный реактивный многоцелевой самолёт. Выпускался в различных модификациях, включая ракетоносный вариант, самолёт-заправщик, самолет РЭБ и др.

Рис. 242. Ту-16К-10-26

Модификации ТУ-16 включали:

- Ту-16З (Ту-16Ю) Заправщик. Оснащался крыльевой системой заправки. Разработан в 1955 году. Переоборудовано более 100 самолётов Ту-16А.

- Ту-16ЗА Бомбардировщик с системой дозаправки топливом в полёте. Отличался наличием топливоприёмника на левом крыле (позже на обоих).

- Ту-16ЗЩ Заправщик.

Экипаж: 6-7 человек, в зависимости от модификации: командир корабля, помощник командира корабля, штурман-навигатор, штурман-оператор (второй штурман), воздушный стрелок-радист (ВСР), командир огневых установок (КОУ); на отдельных модификациях, в частности "Кедр", - оператор радио-электронного противодействия (РЭП).

Техническая характеристика Ту-16К-10-26 приведена в таблице 4.2

Техническая характеристика Ту-16К-10-26. Таблица 4.2