09.17 為啥機身看似不大的戰鬥機燃油都是按噸裝?

網友提問:

為啥機身看似不大的戰鬥機燃油都是按噸裝?

專家解答:

現代戰鬥機特別是多任務戰鬥機特別強調快速遠程作戰能力以及猛烈精確的對空對面打擊能力。為了提高戰鬥機的作戰能力,各國都力求為戰鬥機配裝性能優越的發動機。現代高性能戰鬥機上通常配裝的都是中低涵道比渦輪風扇發動機,渦輪風扇發動機的耗油率雖然比渦輪噴氣發動機的耗油率低很多,但與商用飛機高涵道比渦扇發動機的巡航耗油率相比,仍然高大約50%~60%。

为啥机身看似不大的战斗机燃油都是按吨装?

圖1 F-35戰鬥機的機內油箱配置

同時,戰鬥機在執行作戰任務或進行戰術訓練時,通常發動機都處在大油門狀態,而且會頻繁使用加力(美國F-15和F-16戰鬥機配裝的F100-PW-229發動機,加力狀態耗油率是中間狀態耗油率的2.98倍),同時戰鬥機的實際作戰高度通常都不是其發動機的經濟耗油高度(如利用地形遮蔽和雷達通視的限制,選擇在低空、超低空作戰),因此在作戰條件下戰鬥機的耗油率會更大。為滿足戰鬥機遠程作戰的需要,現代戰鬥機的起飛重量都在逐步增大,一方面是使現代戰鬥機能配裝各種先進的機載設備和傳感器,掛載更多的武器和任務載荷,另一方面也是要使戰鬥機有更大的空間設置油箱,裝載更多的燃料。

由於戰鬥機機體有限,機內油箱通常設置在機身和機翼上。例如,F-35戰鬥機機長為15.6米,翼展10.7米,空重13.2噸,最大起飛重量達到31.8噸,在機身和機翼上設置了多個油箱(如圖1所示)。F-16戰鬥機機長15.04米,翼展9.45米,翼弦比為3.2,機翼的總面積為27.9平方米,在機身和機翼上設置了多個油箱,它的機內載油為3228千克,帶正常保形油箱和1個機身副油箱時,總載油為4569千克;帶作戰保形油箱和1個機身副油箱時,總載油量為5879千克。因而F-16C戰鬥機作為單發戰鬥機,其轉場航程都能達到3980千米;如果加掛副油箱和保形油箱,轉場航程可達4470千米。

F-22戰鬥機的機長為18.92米,翼展13.56米,展弦比為2.4,機翼總面積達78平方米,比F-16C戰鬥機的翼面積足足大了50平方米,因此F-22戰鬥機最大起飛重量達37.89噸,它的機內載油為8200千克,帶2個副油箱時的總載油量達到11900千克。

儘管戰鬥機的機內載油增多,但仍然難以完全滿足戰鬥機遠程作戰的燃油需求。因此,現代戰鬥機按兩個路徑解決遠程作戰的油料保障問題,一是增加機內載油(含副油箱),二是進行空中加油,這才是戰鬥機進行全球機動的根本所在(見圖2)。

为啥机身看似不大的战斗机燃油都是按吨装?

圖2 F-16戰鬥機接受空中加油

为啥机身看似不大的战斗机燃油都是按吨装?

王明志:1980年6月加入空軍,1991年獲軍事學碩士學位,2000年獲軍事學博士學位。曾任航空兵部隊作訓參謀、副團長、教研室副主任主任。先後在《外國軍事學術》、《空軍軍事學術》、《外國空軍軍事學術》、《中國空軍》、《航空雜誌》等發表論文、譯文

30餘篇;1996年以來為《世界軍事年鑑》“航空武器裝備”類目撰稿人;擔任3本教材的主編、副主編;獲軍隊科技進步三等獎1項,空軍軍事理論研究成果一等獎1項,二等獎和三等獎多項。

專家介紹

圖 | 源自網絡

出品 | 科普中國

作者 | 王明志

策劃 | 武玥彤

監製 | 光明網科普事業部

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