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浅析美国波音公司KC-46加油机

 小飞侠cawdbof0 2022-08-04 发布于北京

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来源:太阳谷

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导读:2022年5月31日,美国空军机动司令部(AMC)负责人迈克·米尼汉(Mike Minihan)批准了KC-46A的第七次临时能力发布(ICR),由此KC-46可以支持97%的日常联合部队空中加油需求,仅剩五个型号的飞机还未获得KC-46的加油认证。但由于KC-46还存在设计缺陷,距离其形成作战能力并投入作战使用还有相当长时间。

研制背景


     



以全球作战全球部署为宗旨的美军具备远程作战的需求,目前美军拥有一支世界上最庞大的加油机部队,包括400余架KC-135型加油机和50多架KC-10加油机,KC-135最早于1956年服役,最新的一架也是1964年服役的,均已服役超过50年,急需新型加油机升级替换。虽然KC-10加油机相对比较新,但个头太大,比较笨重,不适合大规模装备部队。


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美国空军目前的加油机机队,从前到后为KC-135、KC-46A和KC-10A

2011年2月24日,美国空军宣布选择波音公司基于波音767客机改装的KC-767加油机投标,并且该机被重新命名为KC-46A。波音公司也获得了该加油机的开发合同。后续美国空军和波音签订了总计179 架KC-46加油机的采购合同。但由于在测试期间出现的各种问题,以及维修和改进费用超支,KC-46的阶段性交付和测试进程在不断延后。美国空军计划只有在KC-46现有的六项关键缺陷得到解决后才宣布其具备全面作战能力,而这最快也要2023年才会进行。

设计特点


     


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一架降低硬式加油管的美国空军KC-46

KC-46是基于波音767改装而来,是一种宽体、下单翼飞机,有一个可伸缩的三轮起落架和一个液压飞行控制系统。KC-46由两台安装在机翼下普惠公司的PW4062发动机提供动力。KC-46被形容为结合了 “767-200ER的机身,767-300F的机翼、传动系统、货舱门和地板,以及767-400ER的数字飞行甲板和襟翼”。


图表:KC-46主要性能参数
长度50.5米
翼展47.5米
高度16.1米
空重82377千克
最大起飞重量188241千克
最大着陆重量140614千克
燃油容量(重量)212299磅(96265千克)
燃油容量(体积)31220美制加仑(118200升)
最大传输燃油负载207672磅(94198千克)
动力装置2×PW4062涡扇发动机,每台推力为280kN
最高速度914千米/小时,500节
巡航速度851千米/小时,460节
航程11830千米(接受空中加油后可全球飞行)
实用升限12200米

资料来源:波音公司


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KC-46的关键功能

在加油性能方面,KC-46载油量96吨(比KC-767增加20多吨),最大加油量94吨。KC-46加装了由KC-10加油机加油管升级而来的高级飞行线控加油管,该加油管的主要设备是硬管加油, 输油量为4552升/分钟,具备全时段独立断连和全时段负载减重的能力。KC-46还增加了4个内部油箱,另外还有两个翼下软式加油点, KC-46在进行硬管加油时,可同时用两侧机翼下方挂载的软管加油吊舱,为两架战机进行软管加油。KC-46共有3副软管加油设备,每副软管加油管的加油速率是1514升/分钟,3副软管加油设备都通过吊舱系统控制。


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KC-46的远程视觉系统(RVS)


除此之外,KC-46还装备了远程视觉系统(RVS),操作人员可以坐在舱内远程控制加油杆进行加油,这也是早期KC-135没有的功能。


KC-46定位是一架多任务飞机,其职能除执行空中加油任务外,还要用来运送货物和乘客,包括执行空中医疗救援与转运任务。执行载人任务时,KC-46经美国联邦航空局认证可容纳58名乘客,用于应急行动时可容纳114名,KC-46配备了C-17托盘式座位,可空运托盘式厨房/盥洗室。KC-46的载货配置可容纳19个容积463升的货箱,或10个容积463升的货盘加上100名人员,或4辆军用卡车。KC-46可以调整模块化地板,分隔出区域来运输人员,在进行货物运输时,能与美国的国防运输系统无缝对接,也能与美国空军的运输机相兼容。在执行医疗后送任务时,KC-46能一次性撤运54名病人及相关设备,机上还有备有氧气和应急电源。


KC-46还有着极强的战场生存能力,驾驶舱配备有波音787 Dreamliner电子显示屏,使机组人员可以通过显示屏优化飞行参数,直接进行指挥,提高作战机动性。除此之外,KC-46还采用了雷达警告接收机、驾驶舱装甲防护、甚高频卫星通信无线电、Link-16数据链等,此外还有电磁脉冲防护和红外对抗设备,强化了其战场生存能力。


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配备战斗管理系统的KC-46


美国空军正在计划扩展KC-46除空中加油和乘客、货物和病人的运输之外的新能力,其中将包括为处于战术边缘的作战人员提供先进的战斗管理系统(ABMS)。美国空军将与工业界合作,为许多KC-46加油机配备通信吊舱,这些吊舱本质上将把加油机变成一个空中“互联网热点”,使飞机能够立即连接和共享信息。即使携带通信吊舱,KC-46仍然能够进行常规的硬管和软管加油,这种组合将扩展空军的数据结构,为战斗提供战场所需的数据和燃料。



存在的缺陷


     



据美国国防新闻网2021年6月17日报道,波音公司将支付费用来解决影响KC-46加油机的两个新的技术问题,美国空军将其指定为“1类”缺陷,属于该计划最关键的问题。这两个1类缺陷问题,涉及KC-46平台受油泄油管路质量和飞行管理系统稳定性问题。


KC-46平台受油泄油管路质量问题出现在低温条件下,当KC-46在寒冷的温度下运行时,空中加油容器中用于从飞机上去除水分的排水管会破裂。据美国空军称,这个问题截至被列为1类缺陷已经发生了大约3次。波音公司拟重新设计泄油管路,以解决该问题。


据波音公司称,第二个问题涉及KC-46飞行管理系统中的一个软件错误,该错误引发了“导航异常”。空军表示,这个问题仅限于“孤立事件”,最近一次是在2021年3月3日飞越太平洋期间,KC-46出现了飞行管理系统故障,机组人员不得不使用其他导航系统在夏威夷紧急降落。波音公司和分包商GE Aviation公司在分析问题后,确定需要进行长期软件修复工作。为短期应急处理,波音公司将开发更新程序,初步提升飞行管理系统的运行稳定性。


目前,虽然波音公司团队已确定了上述缺陷问题的修复程序,但该问题仍被归类为1类缺陷。除此之外,其他四个1类缺陷仍然存在:远程视觉系统的两个问题(用于在加油期间向臂架操作员提供接收飞机的图像的相机和传感器套件),这需要波音重新设计系统;吊杆刚度问题,导致某些飞机无法接收燃料;以及燃油泄漏问题。此外KC-46平台还存在数百个不太严重2类缺陷问题(如空中加油软件等方面的问题)。公司称该类问题不会影响飞行安全,后续正在寻求相关解决方案。


美国空军表示,上述缺陷问题对已部署KC-46的正常运行没有影响,也不会影响空中机动指挥部KC-46相关作战计划的执行。美国系统计划办公室(SPO)和波音公司已经订立了KC-46操作流程和维护程序,以确保上述问题不会给飞行员操作应用KC-46带来额外风险。


测试进展


     



2022年 5月31日,美国空军机动司令部(AMC)负责人迈克·米尼汉(Mike Minihan)批准了KC-46A的第七次临时能力发布(ICR)。这授权这些加油机“在执行美国军事运输司令部的任务期间”为更多的空军以及美国海军和海军陆战队的飞机加油。


第七次ICR包括的具体型号有:F-35B和F-35C联合攻击战斗机、 B-1B轰炸机、P-8A反潜巡逻机、KC-10A加油机、E-8C联合监视目标攻击雷达系统(JSTAR) 战场管理飞机、EC-130H电子战飞机和所有C-135的变体(包括KC-135 加油机和RC-135情报、监视和侦察机)。


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KC-46历次ICR所涵盖的飞机型号

第七次ICR的获批使得KC-46能够支持97%的美军日常联合部队空中加油需求,还剩五个型号的飞机没有获得KC-46的加油认证,分别是A-10攻击机、B-2轰炸机、CV-22倾转旋翼机、E-4空中指挥机和MC-130H特种作战加油机。

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KC-46测试期间为A-10攻击机加油


早在2020年,时任美国空军参谋长的大卫·戈德费恩(David Goldfein)将军曾公开透露空军不会使用KC-46A进行常规战斗或非战斗空中加油任务。2022年第七次ICR通过后,美国空军少校发言人克罗宁表示空军仍旧坚持当年的立场,“从空军机动司令部的角度来看,我们目前停止了KC-46的全面作战指挥部署,除非有紧急需要”。“ICR只是帮助我们确定基于已知的技术限制,我们现在可以支持任务的哪些部分,以帮助减轻更广泛的空中加油机队和空中运输机队的负担”,克罗宁补充说。“我们将继续测试飞机,通过我们的多个演习活动为战斗和非战斗行动做准备。”


美国空军之所以持此立场,正是由于KC-46如今表现仍旧不尽如人意,存在诸多急需解决的问题。即使所有的飞机都获得了使用KC-46加油的许可,但由于吊杆操作员使用的现有远程视觉系统(RVS)仍然存在缺陷,KC-46在技术上仍不能被宣布为“可操作”。RVS的修复方案已经公布,其费用将由空军和波音公司共同承担,这超出了KC-46合同的固定价格。预计RVS的问题将在未来18-24个月内解决。


小结


     



当前美国空军急需新型加油机来替换老旧的加油机机队,新项目计划已经开始了近20年,但KC-46却迟迟没能具备全面作战能力,这和它自身的诸多问题缺陷有极大的关系,根源在于波音公司近些年面临的状况较多,且KC-46在还被叫做KC-767的早期因为贪腐而被中断,这也造成KC-46设计上的落后。在海外市场上,KC-46也面临着巨大竞争压力,目前仅有少数国家订购了KC-46,其他大部分国家选择了空客公司的A330MRTT加油机。

参考资料
[1] KC-46: Meeting Tomorrow’s Needs Today
[2] KC-46A PEGASUS——BOEING
[3] Two dozen KC-46 tankers will likely call MacDill Air Force Base home
[4] The Air Force gives a green light for the KC-46 to start limited refueling operations
[5] More cost overruns are coming for Boeing as the KC-46 program logs another two technical deficiencies

[6] Five US Aircraft Left to Certify with KC-46 Tanker

[7] KC-46 Tanker’s Recent “97 Percent” Milestone Isn’t The Whole Story




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