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全球作战的野望:盘点美军现役加油机技术特点及部署

全球作战的野望:盘点美军现役加油机技术特点及部署
2021年07月26日 16:54 军迷圈
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  来源:高端装备产业研究中心

  导读:美国近年来一直在致力于实现“全球机动与全球作战”,而空中加油机是实现这一能力的关键之一。因此,美国对加油机的研发、升级以及部署格外重视,也实现了居全球首位的发展速度,并研制出了具备强大加油能力的KC-10A、海军陆战队与海军专属的KC-130、仍在持续升级的主力加油机KC-135以及最新一代的KC-46A等先进的加油机,拥有全球数量最多且加油能力最强的空中加油部队。此外,美国海军正在致力于通过挂载加油吊舱,将F/A-18E/F“超级大黄蜂”中型战斗机改装为伙伴加油机,以大幅提升其所在编队的舰载战斗机的远程打击能力。

  在此基于2020年12月发布的《WORLD AIR FORCES 2021》对美国的加油机部署以及在建计划等进行梳理,如下表所示,其中有关尚未完全交付完毕的KC-46A加油机的数据截至2021年4月30日已有所更新。

  图表:截至2020年12月的美国加油机部署与计划

  资料来源:WORLD AIR FORCES 2021

  此外,美国海军陆战队于2021年4月所发布的最新《部队设计2030》文件继续调整空中加油运输(VMGR)中队的能力,其加油机的部署有可能会有所改变。

  总之,由上表可以看出,美军现役以及计划中的加油机数量近500架,已然为美军战机远程作战能力的提升奠定了坚实的基础,并能够为美军及其盟友的全球联合作战提供有力支持,将大大推动美国实现全球机动作战的进程。

  最新一代加油机——KC-46A加油机

  KC-46A“飞马座”加油机是美军现阶段的最新一代加油机,其采用波音767-2c的宽体布局,采用了宽体半硬壳式机身,并大量采用铝合金材料,且飞机的整流罩和检修罩板均采用了凯芙拉材料以进一步降低重量,长50.5米,宽47.6米,最大起飞重量达188吨,将主要用于替代KC-135等加油机。而KC-46A的最大特点在于兼具两种加油方式,并且具有高载油量、高航速以及长航程。

  KC-46A还将获得认证,可为C-17、F-22、B-1与B-2等64种不同机型加油,可同时保障美国空军、海军与海军陆战队,乃至盟国的多型战机,并具有在10分钟内从“准备状态”进入加油状态的能力,加上其自身的敌我识别系统,将具备真正实现作战加油的能力。

  当然,除了具备极其优异的空中加油能力,KC-46A还装备了强大的防御系统,经过电磁脉冲硬化处理,可在核环境中进行作战;并配备了化学生物保护系统;具有极其强大的空载能力,战时经过简单改装,即可作为战略运输机使用,可装载43吨货物或者200多名士兵;能充当空中临时急救中心,具备一次性撤运58名病人及相关设备,或收容医疗急救系统与约120副担架的能力;还可以通过座椅轨道和机载曲子固定系统实现普通乘客、伤病员与货物的混合搭载。

  此外,KC-46A基于先进装备还具备了高加油效率与飞行控制能力、预警能力以及作为高空数据中继的能力。

  美军还在致力于拓展KC-46的多任务能力,快速能力办公室(RCO)已将KC-46A选为装备通信软件吊舱的机型,以使不兼容的F-22与F-35战斗机平台实现双向数据连通能力,从而有望使得该项能力成为先进作战管理系统(ABMS)的首项实战部署能力。

  美国空军还计划对KC-46进行Block I PC2升级,将为其装备四台无线电:政府提供的设备,以及与国防部移动用户目标系统(MUOS)和北约第二代反干扰战术超高频无线电(SATURN)通信网络兼容的无线电设备。

  KC-46A加油机关键性能特点

  针对KC-46A,美军已经开展了多次测试。

  •   于2019年4月成功测试了由KC-135为KC-46空中加油,于2019年5月KC-46A完成了首次空中加油任务;

  •   于2020年7月10日首次对KC-46A空中加油机进行了空中医疗后送能力测试;

  •   于2020年9月开展的ABMS演示试验中,部署在夏威夷的KC-46A加油机安装了多个ABMS云网络共享应用,并作为一个前沿节点与夏威夷之外的F-22战斗机及一架C-17运输机联合,最终提升了网络数据共享能力,从而实现了在广阔区域的联合作战;

  •   于2020年12月基于战术目标网络技术,在KC-46A加油机与地面节点之间建立了一条通信通道,并成功实现了F-35B向地面控制器发送全动态视频。

  美国空中机动司令部(AMC)也正在研究如何将装备于KC-46A的通信吊舱安装于KC-135、C-17以及其他飞机之上。AMC负责人杰奎琳·范·奥沃斯特将军还称,美军的加油机和货运飞机未来还可能会携带反空导弹,甚至发射载有导弹的无人机,以提升其在更加复杂的敌人防空系统中的生存能力。

  美国空军总计订购了179架KC-46A空中加油机,于2019年1月10日接收了首架KC-46A起,截至2021年4月30日,共接收了45架,并将其部署于4个基地。在此将该型加油机的部署情况梳理如下表所示。

  图表:KC-46A加油机的部署情况

  资料来源:调研整理

  此外,波音公司已于2021年第一季度获得了美国空军27架KC-46A加油机的6号和7号合同,并将为日本航空自卫队设计并交付4架KC-46A,计划于2021年底交付美军的KC-46A总数达60架。现阶段,美国空军已经有8个空军基地在运作,进行接收KC-46A的准备。据称,美国空中机动司令部还计划于2021年6月释放部分KC-46A用于美国运输司令部指定的有限作战任务。

  当然,作为新型加油机,KC-46A仍存在加油杆与远程视觉系统方面以及存在机上异物等诸多技术缺陷,因此美军计划将部分KC-135和KC-10用于执行KC-46A目前因其现有缺陷而无法支持的其他战斗机指挥部署的相关任务。

  持续升级的主力加油机——KC-135

  KC-135是世界上生产数量最多、服役时间最长的空中加油机,自1957年开始服役至今,承担了美国空军约90%的加油任务,能够满足美国空军轰炸机、战斗机、运输机、侦察机,和海军、海军陆战队及盟国多型作战飞机的空中加油需求。

  KC-135的最大载油量约90.7吨,其中对于受油机的最大供油量约为68吨,执行空中加油任务时的航程仅为2419公里(也有报道称为5552公里),在加满油且不进行空中加油时,航程高约14500公里。其最大飞行速度可以达到982公里/小时,最大升限为15240米,该型加油机采用伸缩套管式空中加油系统,每分钟可输油1514升,前后油箱同时使用时,每分钟可输油3028升,只需要约1分钟即可为一架低油量的F-16战斗机加满油。

  KC-135空中加油

  KC-135加油机配备了由正副驾驶和加油操作员组成的3人制机组,未设随机工程师,可在夜间和复杂气象条件下为各型飞机进行空中加油,可使B-52战略轰炸机的续航时间延长4~6小时。

  升级后KC-135采用了CFM-56涡扇发动机,其远程任务供油量增加了50%,燃油效率提高25%,运营费用降低25%;具有更强的收集、传递和发送信息能力,能使用不同的数据链在战区内相互通讯联系,从而极大提高战区加油的效率;还将增加通信设备以提升通信能力。

  截至2020年12月,美国的现役KC-135R/T加油机共396架:空军153架,空军后备役72架,空中国民警卫队171架,智利、法国、新加坡和土耳其还有25架。由于KC-135的部署数量众多且分布很广,所披露的细节有限,在此仅将调研以及基于调研推测的KC-135相关部署情况梳理如下表示,仅供参考。

  图表:空军及其预备役的KC-135部署情况

  资料来源:调研整理

  图表:空军国民警卫队的KC-135部署情况

  资料来源:调研整理

  此外,美国空军还在他国进行了KC-135的部署,其中,日本关岛安德森基地第434空中加油联队在役KC-135R数量为6架,冲绳嘉尔纳基地的在役数量约为15架(第909空中加油中队);英国米尔登霍尔皇家空军基地的美国空军第100空中加油联队在役数量为12架。并且美国外交政策研究所高级研究员斯蒂芬·布兰克于2021年4月称未来可能通过军事援助或“租借”的方式向乌克兰提供约12架KC-135R加油机。

  总之,KC-135已经服役六十余年,为更好地在全球范围内实施攻击、监视和侦察任务,提升全球机动与作战能力,美军正在致力于利用KC-46A空中加油机替代现役的KC-135,但由于KC-46A仍存在技术缺陷,导致交付周期较长,因此KC-135仍将在未来一段时间内继续服役,美军也已经为20架KC-135飞机改装了安装在机翼上的吊舱——多点加油系统(MPRS)吊舱,以使其能够为美国海军、海军陆战队以及北约飞机加油,同时美军还为了进一步提升该型加油机支持未来战争的能力,对其进行了多项升级与评估。

  综上可知,美军正在致力于拓展KC-135的现代化升级,以确保其能够为战斗指挥官提供所需的战斗力。调研可知,现阶段美军对KC-135的升级与测试已经取得了一定进展。

  •   用于装备KC-135的LAIRCM吊舱已于2019年4月达成里程碑C,标志第三代吊舱式LAIRCM开发和测试阶段的结束,逐步进入量产且正式部署阶段,届时将能够使得KC-135在专注于加油、航空医疗后送和货物运输等关键任务的同时获得LAIRCM系统所提供的的全面生存能力;

  •   基于RTIC项目所装备的专用设备,使得KC-135在试飞中,实现了通过Kratos公司的UTAP-22战术无人机平台接收Skyborg无人机的传送数据,美军还计划于2021年3月到5月将由美国空中国民警卫队进行地面和空中飞行测试(暂未见相关信息披露),于2023财年对安装了开放式吊舱的KC-135进行飞行测试。

  此外,美军还十分重视有关KC-135与美国空军及其盟友的先进战机的远程作战训练,并于2021年4月对KC-135R加油机领队下的美国空军的4架F-22战机和日本自卫队的4架F-35A Lightning II战机联合编队,进行了联合突击等相关训练,以提升美军在远距离作战中的战斗力。

  专属于美国海军陆战队与海军的KC-130

  KC-130加油机由洛克希德·马丁公司基于C-130研制,最大起飞重量74吨,配备四台英国AE2100D3涡桨发动机,巡航时速605公里,最大航程2778公里,机组人员5名。该机便于操作,装备了具有夜视能力的改进型航空电子设备,所安装的平视显示器有助于提升飞行员的态势感知能力。

  其机身油箱可载11吨油,最大载油量27.834吨(携副油箱),左右机翼各有一个由科巴姆公司生产的长1.22米的空中加油吊舱(还配备了一台电力驱动油料增压泵与一根长约28.3的加油软管),每分钟可输油1200升。与C-130相比,KC-130J的飞行性能亦有所提升,可为F/A-18战斗机与MV-22B“鱼鹰”倾旋转翼飞机加油。

  KC-130J

  洛克希德·马丁公司持续生产了KC-130F/R/H/T/J等多种型号,KC-130J则是其交付美国海军陆战队的最新型号,被用于替代KC-130F/R/T三个型号。美国海军陆战队早在2018年4月还宣称对KC-130J的需求量由79架增加到86架。

  KC-130加油机在作战中主要被用于在于为美军海军陆战队飞机提供空中加油,增加滞空时间和作战半径,运输物资/作战人员,支援战区空中作战行动;可在前沿作战地域于空中为地面车辆加油(每分钟可输油1825升);还可在地面为直升机紧急加油。此外,该型加油机还担负有限的指挥控制与医疗撤退任务。

  现阶段,KC-130加油的老旧型号已经逐步被替代,现役的KC-130T/J加油机主要服役于美国海军陆战队与美国海军。其中,美国海军陆战队部署了数量可观的KC-130加油机,美国海军也有所部署,在此基于《WORLD AIR FORCES 2021》以及多方调研对该型加油机的服役部队、地点以及服役数量进行梳理、推测,如下表所示。

  图表:KC-130加油机部署情况

  资料来源:调研整理

  其中,

  VMGR-152中队所处的山口县位于连接本州岛与朝鲜半岛乃至中国的交通要冲——日本本州岛最西端,岩国基地则位于面向濑户内海的三角洲,战略位置十分重要。而服役于VMGR-152的KC-130J近年来多次与部署于日本的海军陆战队第121战斗攻击中队(VMFA-121)的多架F-35B战斗机(作战半径约达1000公里),在中国东海上空进行空中加油训练,以大幅提升F-35B的远程作战能力。

  VMGR-452则已使用KC-130加油机30多年,曾为“沙漠风暴”、“持久自由”和“伊拉克自由”等军事行动提供支援,而其接收首架KC-130J,则标志着该中队现有的KC-130T机队开始换装。

  美国海军预备役的KC-130T飞机已于2020年7月完成了海军独有舰队的基本空运任务,为支援部署的海军部队提供了最后的后勤里程,并为测试和评估程序以及海军陆/海测试范围监视和清除任务提供了机载飞行测试支持。此外,美军还致力于开展在KC-130J上安装电子对抗系统,以及对其机轮与制动器升级的相关工作。

  •   美国海军空战中心飞机分部飞机原型系统部门于2020年5月授予BAE系统公司2670万美元的合同(为期5年),旨在为KC-130J安装、集成和测试美国海军的大型飞机红外对抗(LAIRCM)系统;

  •   2021年5月,雷神技术公司下属柯林斯宇航公司完成了美国海军C-130T和KC-130T机队机轮和制动器的升级任务,以降低飞机的维护时间和成本,即升级由DURACARB材料制成的制动器,完善加油机的运输能量管理,允许大修间隔2000次着陆,采用了具有独特的锁环设计与更高疲劳寿命的无螺栓机轮,最终升级后的组合式机轮和制动器总成零部件比现有设备减少17%。

  综上可知,美国海军陆战队拥有数量众多的KC-130J机队,尤其在各基地相距甚远的亚太区域,列装了最新型KC-130J以确保战机长航时演训与远程转场安全。

  具备超强加油能力的KC-10

  KC-10的研发背景在于KC-135在越战中所表现出的有限的支持作用,使得美军开始寻求更加强大的加油机用于支撑远离美国本土的海外军事活动。该型加油机由麦克唐纳·道格拉斯公司(该公司已并入波音公司)基于DC-10喷气客机研制,于1981年3月17日开始交付美国空军。

  KC-10

  尽管具有强大的加油能力,但随着KC-46A的持续交付,KC-10已经进入退役阶段,并已于2020年7月退役了一架,据称将于2043年全部退役。在此仅将KC-10的性能、加油方式/能力与部署情况进行简单梳理,如下表所示。

  图表:KC-10性能、加油方式/能力与部署情况

  资料来源:调研整理

  综上可知,KC-10具有高载油量、高输油效率,并且能为不同机型进行加油,既能为其它飞机加油,也可在空中接受KC-135或KC-10加油机的加油。但其仅作为加油机或运输机使用,并未进行现代化升级,战场生存能力较弱,并且其与KC-135和最新一代的KC-46A加油机相比,体积更为庞大,较为笨重,不适于大规模装备部队。

  此外,为了提升舰载机的远程作战能力以提升航母战斗群的攻击力,美国海军还在致力于探索既能够舰载还能够为舰载机加油的空中加油机。近年来,美国海军更是开始改装F/A-18E/F“超级大黄蜂”中型战斗机,使其仅需挂载一个载油量约6吨的加油吊舱即可实现伙伴加油(由战斗机到加油机整个改装过程可控制在1小时内)。基于该型战斗机的改装,美国海军通过三机编队且将最后起飞的战机作为伙伴加油机的方式,在提升F/A-18E/F航程的同时,也使得编队中另外两架战斗机可挂载更多大型空对地以及反舰精确制导武器,从而有助于大幅提升远程突击能力。

  小结:通过梳理美军现役的加油机可知,美军在保证其强大加油能力的同时,正在致力于拓展加油机的现代化实战用途,以推动其全球作战概念的发展。其中,KC-46A不仅可以同时保障美国空军、海军与海军陆战队等的多型战机,还装备了机内网络节点设备,在信息收集、处理和共享方面极具优势,有望成为未来云战争模式中的重要信息节点,将引领空中加油机的发展导向;美军利用Link 16、态势感知数据链(SADL)与超视距安全通信装置对KC-135升级,并将为KC-135挂载开放式吊舱、LAIRCM吊舱与自卫用激光吊舱,以实现快速集成模块化和自适应通信能力,并提升其防御能力;美军还正在开展在KC-130J上安装电子对抗系统,以及对其机轮与制动器升级的相关工作,以进一步提升美国海军陆战队战机长航时演训与远程转场安全。

美军加油机
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