空中加油：从“高空杂技”到“死亡之吻”

俄塔社近日刊文“空中加油——炫技还是刚需？”，讲述了军用飞机空中加油的前世今生。文章称，空中加油是军用飞机飞行中一个复杂而颇具风险的环节。时至今日，在各种航空秀和飞行表演中，观众们仍然是屏住呼吸观看空中加油的过程。空中加油要求飞行员具备过硬的飞行技能，因为加油机和受油机要彼此靠近至20米间距，而且这一切要在高速飞行中完成。70年前，1954年秋季，米格-15比斯喷气式战斗机与图-4加油机完成了首次空中加油试验。这项重要的成就使得战斗机的航程得以大幅增加，成为重型飞机（如轰炸机）飞抵目标途中的可靠卫士。

图-142MR远程侦察机与加油机伊尔-78

早期空中加油：手提油桶

最初的空中加油方法之一，是飞行员从一架低速飞行的飞机上用长竿将油桶直接传递给旁边的一架飞机，还有翼装勇士直接提着油桶从机翼上爬到另一架飞机将燃油注入油箱。这些方法在上世纪初都用过，但很难给它们命名。“真正的”空中加油是1917年夏季由飞行员、军事理论家，后来则成为航空设计师的亚历山大·普罗科菲耶夫·谢韦尔斯基提出的。当然，他之后移居美国后于1921年在那里注册了这一专利。1930年代初期，一些国家，首先是英国和美国对空中加油系统进行了进一步完善。此举除增加航程外，还有一个好处就是减少了飞机的起飞重量。这使得轰炸机能够携带更多的航空炸弹。这个时期研制成了第一种使用特殊夹具和导索的加油系统。

在苏联的发明家中，涉足这个领域的还有一个人，他是苏联空降兵的创始人之一——帕维尔·格罗霍夫斯基。他的主要工作是为空降兵研制各种装备，最终并没有正经投身于空中加油系统的改进。航空设计师、“合成飞机”（或“轰-歼联合体飞机”）思想创始人——弗拉季米尔·瓦赫米斯特罗夫对于空中加油系统的研究更为扎实有效。他在1932年完成了首批成功试验，但当时并没有获得实际应用。1933～1935年，在工程师兼飞行员特罗菲姆·阿尔德诺夫的领导下，测试了阿尔卡季·扎帕诺瓦内加油法。按照此加油法，将燃油从一架R-5型多用途单发双翼机上转注至TB-1型鱼雷轰炸机、由TB-1转注至战斗机I-15和I-16，并由一架轰炸机给另一架轰炸机加油。但所有这些加油方式都相当复杂，飞行风险很大。

喷气时代初期

再回到二战后的加油问题。随着第一批喷气式飞机入役，空中加油方法的改进需求愈加突显。相比于前一代活塞式飞机，新型飞机的油耗更大，使得其作用半径大为缩水。譬如，雅克-15满油（590千克）航程为510千米，而它的始祖雅克-3满油（350千克）航程可达780千米。

雅克-3战斗机

苏联的喷气式飞机首次亮相于1947年5月1日航空阅兵式。当时有50架米格-9和同样数量的雅克-15飞机编成两队飞越红场上空。这是一次斯大林航空成就展示。当时决定将整个歼击航空兵改装为喷气式飞机。1948年初，当时在苏联航空工业部飞行研究院服役的工程师瓦赫米斯特罗夫领受了研制空中加油系统并付诸实际应用的任务。他研究了国外的经验后，决定采用软管和导索加油系统的思路。当时在飞行研究院工作的还有试飞员伊格尔·舍列斯特和维可多·瓦夏宁。他们对瓦赫米斯特罗夫的研究进行了观察，然后又进行了一番自主研究，并建议制造一种不同于瓦赫米斯特罗夫方案的加油系统。试飞员认为，加油过程应当是自动化且尽可能简单化。

按照试飞员的建议，加油机和受油机应彼此并行飞行，以免受到彼此尾流互扰。授油方式不应采用瓦赫米斯特罗夫的自流式，而应采用加压式，以便加快授油过程。他们的方案被认为大有希望，得到领导认可后抽调了2架图-2轰炸机专门用于试验。一架飞机上安装了实体模型加油设备，另一架飞机上安装了受油模型。1949年6月16日，舍列斯特和试飞员阿迈特-汉·苏尔坦完成了首次空中对接。之后将受油模型装在雅克-15战斗机机翼上也进行了空中试验。而之前瓦赫米斯特罗夫提出的加油系统也被束之高阁了。

就在那时候，在研制第二代喷气式战斗机时，设计师们解决了续航问题：米格-15的航程（在无外挂油箱情况下）已经达到1330千米。然而，冷战开始了。苏联主用轰炸机图-4的航程不够用了：潜在对手位于大洋彼岸。因此，舍列斯特和瓦夏宁受命为图-4研制“翼尖对翼尖”实用加油系统，而不再是模型。而且要求授油机也采用图-4型机。此外，还提出了在20分钟时间内完成35–40%燃油总储量加注的要求。同时建议两名试飞员考虑在弹舱加装副油箱的问题，并要求受油设备尽可能轻型化，以免影响图-4的作战性能。

最终，加油过程是这样的：由轰炸机外翼端放出一条导索，导索末端装有一个阻力伞和一个配重（耦合锁）；加油机从受油机右后方接近，用左翼前缘搭上导索，让导索沿机翼前缘滑向翼尖，最后配重块滑入加油机翼尖的一个卡口锁住，完成初步对接。之后，受油机启动绞车把加油机机翼内的输油管拉出，并与自己翼尖的加油口对接，开始进行空中加油。

飞行员亚吉莫夫和苏尔坦进行了系统试验。试验结束后，“翼尖对翼尖”加油系统被安装在一些图-4以及之后的图-16型机上。图-16上安装的加油系统没有导索，从而简化了加油过程。按照新的加油方式，加油机在左前方飞行，开始加油时，从机翼端放出装有一条带阻力伞和耦合锁的输油软管，对接方式没有变。加油机由图-16改装而成，取名图-163。

图-16轰炸机加油

1949年4月12日，时任苏联空军总司令帕维尔日加列夫致苏联航空工业部长赫鲁尼切夫的信函中写到：“我们所完成的用图-4加油机向图-4轰炸机加油的初步计算表明，通过两次空中加油将一架带2吨弹药的飞机的航程增加至9700千米是没有任何技术困难的。而这个航程并不是极限，通过进一步的试验还可能增加。并且不需要对图-4进行大改。通过进一步适度改进后，其航程（在2～3次空中加油后）可能达到15000～16000千米，从而使单架飞机——重型轰炸机的战术半径达到6000～7000千米（考虑到15%的航行储备）。如果使用摩尔曼斯克地区的鲁道夫机场或楚科奇东部的机场，这样的作战半径可以覆盖加拿大和美国大部分地区。因此，使用图-4型机为同型轰炸机空中加油，可以将空中作战延伸至北美，而且3/4的航程在北极和极圈内地区上空，这些地区不可能布满强大的防空武器。”

“空中纤夫”

似乎可以认为航程问题已经解决，但任何一种轰炸机，即便武装到了牙齿，如果没有战斗机护航也会面临很大的风险。1943～1944年，美国的B-17“飞行堡垒”轰炸机在突袭欧洲时就遭到了希特勒军队的重创（尽管这些飞机配备了强大的防卫武器），这种情况一直持续到“雷电”和“野马”远程战斗机开始为轰炸机提供全程护航。早在二战爆发之前，前面提到的苏联工程师瓦赫米斯特罗夫就实现了在机翼上面背负或机翼下面悬挂战斗机的系统——TB-3“空天母舰”，而航空设计师亚历山大·雅科夫列夫则建议用刚性联结器牵引战斗机。1949年2月22日，苏联政府通过了一项代号“纤夫”的决定，授命亚历山大·雅科夫列夫设计局实现这种新方法。毋庸置疑，当时正是考虑到该设计局具有用联结器牵引飞机的经验。该设计局试验了几种飞行中捕获牵引索的方式。但军方要求系统能够完成多次性飞机连接-脱钩。设计师们分析了6种牵引索夹子和尖端，最终选择了“锥套-鱼叉”系统。

刚开始时进行了雅克-25战斗机的牵引试验，牵引飞机是V-25轰炸机。1949年6月1日开始试验，一直持续了16个月。在试验过程中进行了9次连接，每次都是在约2000米高度、350千米/小时的飞行条件下完成的。之后，又用米格-15比斯与图-4结对进行了牵引试验。其中，对图-4进行了改装：在机尾射击员舱左侧安装了一个锥套，其缆绳沿机身穿入尾部，而在喷气式战斗机上安装了类似雅克-25的鱼叉。1951年3月开始进行这项试验。当年10月30日签发了关于筹备5场此类“纤夫”部队试验的决定。这些试验从1952年7月9日至9月8日在白俄罗斯进行，期间完成了142次对接，其中17次为夜间完成。时间最长的一次牵引持续2小时30分钟，其中有2小时27分钟是在关闭发动机条件下完成的。整个试验期间没有发生一起飞行事故。

在研试过程中，专家们产生一个问题：能不能用钢缆进行空中加油？于是便开始了研制高效空中加油法的第二阶段。改进版系统——末端带锥套的软管配合探管受油器的试验始于1954年9月24日，1955年3月结束。在国家试验期间，进行了米格战斗机与图-4加油机的空中加油试验。期间完成了5次2000米和4000千米空中对接，其中3次对接进行了实际加油。

然而，在8500米高度的试验没有成功：系统外部接头橡胶部件老化丧失弹性，导致对接没有完成。此外，军方认为图-4牵引机航速下降过大，无法在轰炸机编队中保持位置。在战斗机关闭一台发动机之后（加油与牵引同时进行，飞机在关闭一台工作发动机情况下也能飞行），座舱增压和加温系统停止工作，战斗机飞行员在7000米高度被冻得琵琶发抖。

但整体上系统能够在发动机关车飞行中完成战斗机远程牵引，然后重启发动机为远程轰炸机提供护航，即完成主要任务。此外，和之前进行的试验一样，系统保证了低空和中空飞行状态下的可靠加油。