Смертельный номер в небе: дозаправка в воздухе
Дозаправка самолетов в воздухе всегда считалась верхом мастерства военных летчиков. Несмотря на присутствие десятков вспомогательных систем и датчиков, этот процесс по-прежнему требует предельной концентрации и слаженной работы.
С крыла на крыло
Считается, что процесс дозаправки топливом в полете еще в 1917 году описал и сформулировал русский авиационный инженер Александр Николаевич Прокофьев-Северский, эмигрировавший в США и запатентовавший там технологию передачи топлива в воздухе в 1921 году.
После первой удачной дозаправки в 1923 году в США для авиационных инженеров открылось настоящее поле для творчества - теперь проектировать сверхдальние тяжелые самолеты не было никакой необходимости, а значит можно было сосредотачиваться на других направлениях работ.
С незначительной разницей всего в пару лет подобные технологии появились и в СССР - уже в 1932 году авиационный инженер Владимир Сергеевич Вахмистров успешно протестировал готовую к работе систему подачи топлива из одного самолета в другой.
К традиционной схеме перекачки топлива через магистрали пришли не сразу - экспериментов с типом подачи горючего было немало, а способы реализации, порой, были крайне необычными.
В начале 50-х годов советские летчики-испытатели Виктор Васятин и Игорь Шелест показали принципиально иную систему дозаправки. Ее отличие от аналогичных систем состояло в способе передачи керосина - топливо по небольшой гибкой магистрали подавалось по принципу «с крыла на крыло». Однако массово применять экспериментальную и крайне необычную систему начали не на истребителях-перехватчиках, а на самолетах стратегической авиации.
Такую схему не применяли больше нигде - американские инженеры считали, что такой способ подвергает экипажи самолетов ненужному риску. Инженеры из Великобритании, создавшие одну из первых работоспособных систем дозаправки Flight Refuelling Limited, долгое время не могли найти понимания у Королевских ВВС, в интересах которых строились многотонные стратегические бомбардировщики, способные летать «туда-обратно» на одном баке.
Шланг-конус-штанга
Универсальная схема дозаправки создавалась в СССР с конца 1952 года. Система «шланг-конус-штанга», ставшая основным способом дозаправки не только самолетов истребительной, но и дальней авиации, разрабатывалась в советском ОКБ 918 (ныне НПП «Звезда») и основывалась на гибкой магистрали, местами стыковки которой служили законцовки крыльев.
Уже в 1953 году система «шланг-конус-штанга» прошла испытания - от самолета-заправщика Ту-4 одновременно могли получать топливо сразу два истребителя МиГ-15.
Полноценную же систему воздушной заправки в 1975 году решили испытать на фронтовом бомбардировщике Су-24, для которого был создан так называемый ПАЗ - подвесной агрегат заправки, размещенный под фюзеляжем.
Идею разработать специальный самолет-заправщик высказывали еще на этапе проектирования Ил-76 - одного из самых массовых и удачных самолетов в истории военно-транспортной авиации. В конце концов идею удалость полностью реализовать. Добиться необходимых параметров по количеству передаваемого топлива и скорости заправки удалось с появлением Ил-76МД, на базе которого был построен новый самолет-заправщик с обозначением Ил-78. Уже летом 1983 года новый летающий танкер совершил первый полет и подтвердил заложенные в конструкцию характеристики.
Грузовой отсек самолета-заправщика заняла массивная цистерна, способная принять почти 30 тонн авиационного топлива, а место кормового стрелка было переоборудовано в пост оператора заправки. Помимо специального светосигнального оборудования, больше похожего на дорожные светофоры, Ил-78 получил сразу 3 универсальных подвесных агрегата заправки - два из них были размещены под левым и правым крылом и предназначались для заправки истребителей, еще один, размещенный рядом с хвостовым оперением, должен был «подкармливать» самолеты стратегической авиации.
Под возможность «заправляться на ходу» после появления современных летающих танкеров стали модернизировать многие из состоящих на вооружении самолеты - телескопическими штангами, в частности, стали оснащаться принятые на вооружение в 1983 году фронтовые бомбардировщики Су-24М, а также некоторые МиГ-25. В мае 1985 года, первый полет совершил «самолет судного дня» - уникальный воздушный командный комплекс Ил-80, который благодаря штанге дозаправки может принимать топливо от летающих танкеров и оставаться в воздухе на протяжении нескольких суток.
Под процесс дозаправки были адаптированы все отечественные истребители четвертого поколения - семейство машин, созданных на базе Су-27, МиГ-29 и все последующие машины, включая истребители пятого поколения Су-57 (ПАК-ФА Т-50) и МиГ-35 штатно оснащаются системами дозаправки в полете. В 1990 году системой дозаправки топливом в воздухе был оснащен самый быстрый истребитель-перехватчик в мире - МиГ-31.
Воздушная эквилибристика
Зрелище дозаправки истребителей в воздухе завораживает - огромные машины на фоне заправщика Ил-78 кажутся относительно небольшими и больше напоминают детенышей какой-нибудь птицы, которые по очереди принимают пищу, чем смертоносное оружие.
Особенный шарм «таинству» воздушной заправки придают самолеты стратегической авиации - огромные Ту-95МС и Ту-160, с ревом уходящие после отстыковки на другой эшелон - впечатления от этого процесса вряд ли получится передать словами.
Сами летчики признаются, что стыковку космического корабля «Союз» с Международной космической станции осуществить гораздо легче, чем заправить самолет в воздухе - на высоте в 5-6 километров и порывы ветра, и воздушные ямы, а в космосе абсолютная тишина и спокойствие, сменяемое редкими «пшиками» маневровых двигателей.
Сложнее дозаправки топливом в полете, по словам летчиков, может быть только ночная дозаправка, трудность качественного исполнения которой является запредельной, но вполне рутинной для боевой авиации процедурой.
К нестабильным воздушным потокам и конусам УПАЗ стоит добавить и не самую хорошую видимость - даже дополнительные осветительные приборы на самолетах не делают дозаправку в воздухе более легкой и спокойной.
Ошибки в таких процессах недопустимы - для того, чтобы не оборвать конус и не создать аварийную ситуацию, летчики должны строго выполнять команды системы и оператора, попутно отслеживая показания приборов. Малейшая неточность - и «зацеп» штанги с конусом придется «ловить» заново.
Такие учения ВКС РФ проводят на регулярной основе, а участие в них принимают десятки воздушных судов. Прямо перед новым годом к ночной дозаправке в воздухе ВКС РФ привлекли до 10 экипажей Ту-160, Ту-95МС и Ил-78, а сам процесс проходил на высотах более 5 тысяч метров со скоростью 600 километров в час.
Самолет, состоящий из топлива
В отличие от большинства боевых истребителей, штурмовиков и бомбардировщиков, некоторые самолеты в истории мировой авиации были способны отправляться на боевое задание исключительно после дозаправки в воздухе.
С американским разведывательным самолетом SR-71 вообще связаны десятки историй про спорные технические решения, благодаря которым самолет вообще оказался способен летать. Одним из наиболее интересных решений является схема «выхода» машины
Синоптики объявили о режиме «черного неба в Красноярске с семи вечера 2 февраля до того же часа 5 февраля, сказано в сообщении Среднесибирского управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.
Отмечается, что погодные условия в городе не помогают рассеиванию частиц смога и вредных выбросов. В частности, в Красноярске высокая влажность воздуха и нет ветра.
В данный момент, загрязнение воздуха достигло значительной степени, но как «высокое» или «экстремально высокое» не оценивается.
на маршрут.
Из-за особенностей конструкции сотрудники технических служб не могли заправлять SR-71 «под завязку» еще на аэродроме. Нехитрую процедуру заправки во время подготовки к вылету пришлось срочно перестраивать из-за стыков в кессон-баках, имевших небольшие зазоры. Через не совсем герметичные стыки часть топлива просто вытекала и образовывала приличных размеров лужу прямо под самолетом.
Изящным решением окончательно утвержденную схему полета назвать нельзя - разведывательный самолет заправляли минимальным количеством топлива и отправляли на взлетно-посадочную полосу. После энергичного спринта до сверхзвуковых скоростей титановые панели, из которых был собран SR-71, расширялись при нагреве корпуса почти до 300 градусов, и все небольшие протечки чудесным образом устранялись.
После этого на высоте в 7500 метров в дело включался топливозаправщик KC-135 - через специальную топливную магистраль под высоким давлением с борта летающего танкера в баки SR-71 подавалось топливо, необходимое для выполнения полета. Высокое давление при подаче топлива всегда было связано с большим расходом авиационных двигателей и стремлением перекачать как можно больше горючего за как можно меньший отрезок времени.
Авиационные инженеры отмечают, что SR-71 из-за повышенного расхода двигателей часто называли «летающий бензобак» - специально для быстрой заправки было модифицировано и топливное оборудование, способное «перегнать» топливо в баки SR-71, емкость которых составляла более 46 тыс. килограммов.
Благодаря высокому расходу топлива и его повсеместному использованию за «Черным дроздом» закрепилось и другое прозвище - «самолет, состоящий из топлива» или «Fuel jet» . Помимо энергии, необходимой для движения, топливо служило своеобразной заправкой для авиационного кондиционера - постоянная циркуляция горючего между баками и фюзеляжем самолета позволяла через специальный теплообменник охлаждать не только корпус самолета, но и создавать комфортные условия для работы экипажа.
У всех по-разному
В отличие от отечественной единой системы дозаправки топливом в воздухе американские летчики используют другой механизм передачи топлива с борта на борт. Главное отличие, которое можно обнаружить невооруженным взглядом, это тип устройства, с помощью которого истребители, штурмовики и бомбардировщики получают топливо в воздухе. Большинство воздушных судов дозаправляются через специальный стыковочный узел в верхней части фюзеляжа, а для подачи топлива по такой схеме используется жесткая телескопическая заправочная штанга.
«Конструкция штанги позволяет обеспечить более высокую пропускную способность магистрали. Как результат - время заправки сокращается до нескольких минут», - отметил в интервью телеканалу «Звезда» военный эксперт Михаил Лапиков.
Вместе с жесткой заправочной штангой в США широко используются и гибкие заправочные шланги с конусами - практически точно такие же, как и на российских самолетах-заправщиках.
При этом типы узлов для заправки у самолетов различных типов отличаются - большинство истребителей, таких как F-15, F-16, F-22, F-35 и В2 получают топливо «сверху», в то время как самолеты штурмовой авиации А-10 и бомбардировщики B1B заправляются через систему, расположенную в носовой части, а борты ДРЛО имеют специальный стыковочный узел прямо над пилотской кабиной.
Военный эксперт Центра Анализа Стратегий и Технологий (ЦАСТ) Михаил Барабанов отметил, что тип дозаправки напрямую зависит от принадлежности воздушных судов к определенным родам войск.
«Жесткую штангу обычно используют военно-воздушные силы. В большинстве случае это требуется для наиболее быстрой заправки. Шланги, по большей части, использует авиация ВМС и самолеты морской пехоты», - отметил Барабанов.
В такой системе есть и недостатки - в случае возникновения нештатной или аварийной ситуации самолет-заправщик может резко изменить направление полета и «потянуть» за собой истребитель. Вполне вероятно, что на такой случай предусмотрены системы защиты, отсоединяющие заправочную штангу от горловины истребителя, однако какими будут повреждения самолетов авиационные эксперты предсказать не берутся.
В отличие от жесткой штанги - самое страшное из того, что может случиться с гибким шлангом подачи топлива, - это обрыв конуса и некоторое количество зря потраченного керосина, да выговор от командования за испорченное оборудование.
Отечественные истребители, включая всю линейку самолетов четвертого поколения Су и МиГ, оснащены носовыми выдвижными штангами дозаправки. Узлами приема топлива оснащены и самолеты стратегической авиации - Ту-95МС имеет стационарную носовую штангу, а ракетоносец Ту-160 оснащен выдвижной топливоприемником, расположенным практически прямо перед остеклением кабины.
Автомат всему голова
Долгие годы разработчики таких систем бьются над прорывным решением и пытаются совершить главное - исключить человека из процесса дозаправки, полностью доверив дело машине. У такой системы есть несколько очевидных плюсов. Главный из них - вынос за скобки топливного уравнения человеческого фактора и повышение безопасности процедур. Эксперты отмечают, что будущее систем заправки - за полностью автоматическими станциями, способными синхронизировать БЦВМ истребителя или штурмовика с танкером и принимающими управление истребителем на время заправки «на себя». По мнению военного эксперта Сергея Иванова, процесс дозаправки в воздухе связан с различными факторами, которые автоматике контролировать гораздо проще.
«Идеальная система в этом отношении должна работать следующим образом - при сближении истребителя с заправщиком летчик и оператор станции синхронизируют работу бортовых компьютеров и дальше просто наблюдают. Никакого вмешательства со стороны. По окончании процесса система выдает звуковое и световое уведомление о завершении и формирует отчет о том, сколько топлива отдано, после чего предлагает летчику взять управление обратно», - отметил эксперт.
Наибольшую выгоду от таких систем, вне всякого сомнения, получат сами летчики - и без того тяжелый процесс пилотирования истребителей или ракетоносцев может стать гораздо проще. Летчика не придется учитывать массу показаний бортовых систем, включая скорость и другие параметры. Вместо этого можно откинуться в кресло и на несколько минут перевести дух, разминая уставшие за время длительного полета руки и ноги.
Полностью отдавать управление в руки автоматики, по мнению специалистов, военные не станут на протяжении следующих 5-10 лет, однако появление таких систем лишь вопрос времени. Первый шаг на пути к полностью безопасной дозаправке в воздухе уже сделан - модернизированные воздушные танкеры Ил-78-2 оснастят системой управления сближением с получающими топливо самолетами. За их маневрированием и стыковкой приемных устройств со шлангом танкера пилоты заправщиков смогут следить на специальном экране.
После ввода в строй значительно возрастет и производительность воздушных судов этого типа - в отличие от танкеров предыдущего поколения, цистерны Ил-78-2 вмещают уже до 118 тонн топлива. По оценкам экспертов, новые самолеты-заправщики останутся в строю на ближайшие 40 лет, а на их базе при соответствующем уровне аппаратных и программных решений, в течение следующих нескольких лет можно начать эксперименты с полностью автоматическими системами заправками.
Дмитрий Юров, ТРК Звезда
Не забудьте ниже поделиться новостью на своих страницах в социальных сетях.
