空军军用飞机隔空加油系统及使用方法

摘要

本发明公开了空军军用飞机隔空加油系统及使用方法，主要涉及军事技术领域；包括加油机、受油机，所述加油机的尾部设有弹射管，所述弹射管的外壁上设有调节油缸，所述弹射管用于存放球形油弹，所述弹射管远离加油机的一端设有弹性密封圈，所述弹射管远离弹性密封圈的一端设有密封盖，所述密封盖上设有加压气嘴；所述受油机上设有吸能减震受油舱，所述吸能减震受油舱的顶部设有可自动开关的受油舱盖；本发明采用隔空加油的方式，避免了对接要求高，容易失败，还容易损伤机体及触发事故的风险，会合加油的时间大大地缩短，多的油弹可放进机身内备用，不但可以减少受油机空中加油的次数而且还能飞更远的航程，制造成本相对较低，容易实施。

说明书

技术领域

本发明涉及军事技术领域，具体是空军军用飞机隔空加油系统及使用方法。

背景技术

空中加油技术是指飞机在飞行中，通过加油机向其他受油飞机补充燃油的技术，可以显著提高军用飞机的续航能力，减少军用飞机对机场的依赖，增加机场的调度空间等。无论是在战略上或者是战术上，空中加油技术对空军部队在作战中都具有极其重要的支援作用。

目前世界上成熟的空中加油方式主要有两种，其中一种是软管式空中加油设备，也称为软管-浮锚式加油系统；另外一种是飞桁式伸缩桁杆式空中加油设备，也称为硬式加油设备。现代空中加油技术的操作是一个复杂的过程，加油程序一般有四个阶段，即会合-对接-加油-脱离。

虽然距离空中加油的出现已经过去了近百年，但是空中加油的基本原理并没有改变，无论是软管式加油还是硬管式加油，依旧需要有设备连接油箱和送油管，在实际操作过程中，存在着一系列的问题，例如：

1)空中加油需要高超的飞行技术和极其精妙的配合，在加油期间，受油机和加油机都没有防御能力极易被敌机偷袭，需要其他军用飞机保护；

2)一架硬管式加油机只能给一架军用飞机加油，其他飞机只能等待，因此加油效率比较低，耗时比较长；

3)加油机的软管等设备也是专业设备，养护费用较高；此外，加油软管对大气湍流敏感，导致对接比较困难，对驾驶员技术要求高；其次是软管输油速度慢，约为每分钟1500升左右，给大型飞机加油需要时间长；

4)硬管式加油采用刚性连接，在受到其它力的作用的时候没有缓冲，只能硬碰硬，结果往往容易导致连接处毁坏；

5)现有的硬管式空中加油是通过一根输油管将两架飞行中的飞机连接起来进行输油，对于运动着的两架飞机，中间再连接一根刚性的油管，如果受到空中气流的作用力，输油管是没有办法变形的，只能硬着让风吹，高空的气流湍急，对连接强度是个极大的考验，除此之外，两架飞机都在运动当中，对两者相对速度的控制也很难；

6)在对接的时候，硬管式空中加油需要加油机上的操作员操纵着细细的输油管伸到几米外的受油机的上面的小小的受油孔，这无疑是非常有挑战性的工作，存在对接失败，损伤机体，容易触发事故的风险。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供空军军用飞机隔空加油系统及使用方法，它采用隔空加油的方式，加油机与受油机之间无需管道连接，避免了对接要求高，容易失败，还容易损伤机体及触发事故的风险，会合加油的时间大大地缩短，多的油弹可放进机身内备用，不但可以减少受油机空中加油的次数而且还能飞更远的航程，制造成本相对较低，容易实施。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

空军军用飞机隔空加油系统，包括加油机、受油机，所述加油机的尾部设有弹射管，所述弹射管的一端插入加油机中且与加油机铰接，所述弹射管的外壁上设有调节油缸，所述调节油缸的一端与加油机铰接，另一端与弹射管铰接，所述弹射管用于存放球形油弹，所述球形油弹包括弹性外壳和存放于弹性外壳内的航空燃油，所述弹射管远离加油机的一端设有弹性密封圈，所述弹性密封圈的内径小于球形油弹的外径，所述弹射管远离弹性密封圈的一端设有密封盖，所述密封盖上设有加压气嘴；

所述受油机上设有吸能减震受油舱，所述吸能减震受油舱的顶部设有可自动开关的受油舱盖，所述吸能减震受油舱的底部设有油弹管道。

优选的，所述弹射管为伸缩管，所述弹射管由若干个伸缩节组成，且若干个所述伸缩节的外径自上而下逐渐降低，所述调节油缸与最上端的伸缩节铰接。

优选的，所述加油机内安装有电动绞盘，所述电动绞盘上缠绕有绞盘钢丝，所述绞盘钢丝的一端与最下端的伸缩节的底端连接。

优选的，所述绞盘钢丝的一端通过钢丝固定销与最下端的伸缩节的底端连接。

优选的，所述伸缩节的数量为三个。

优选的，所述密封盖的一端与弹射管铰接，另一端设有锁紧装置。

优选的，所述弹性外壳上设有阀门。

空军军用飞机隔空加油系统的使用方法，包括步骤：

S1、制作球形油弹；

S2、将球形油弹装入弹射管中；

S3、加油机起飞，与受油机会合；

S4、当加油机与受油机之间保持相对静止时，将受油机上的受油舱盖打开，调节弹射管的方向，使得弹射管瞄准吸能减震受油舱的舱口；

S5、利用加油机上的加压机从弹射管的顶端对弹射管进行加压，加压至球形油弹能够克服弹性密封圈的阻力时，球形油弹隔空飞向吸能减震受油舱，然后在球形油弹自身重力的作用下沿着油弹管道落入加油点，进行加油；

S6、受油机受油完毕后，受油机将进行减速并迅速脱离加油区域与加油机分开，加油机返航或为其他受油机加油。

对比现有技术，本发明的有益效果在于：

1、本发明的加油机和受油机之间没有加油油管与和受油油管的直接接触和精准对接，两机之间是隔空传递航空燃油的，这样即避免了软管式空中加油和硬管式空中加油都存在的缺点，也不存在两机因为速度差或者高空气流的影响而损坏刚性连接处的零部件，避免了对接要求高，容易失败，还容易损伤机体及触发事故的风险。

2、加油机和受油机会合加油的时间大大地缩短，现有技术是通过加油油管在两机油管对接接触来传递输航空燃油的，而隔空加油技术则是在两机分开后在受油机的自身内部进行自身加油，两机会合加油时间的缩短，减少了两机会合加油时容易遭受敌机偷袭的几率。

3、现有加油技术的航空燃油都是以液体状态来传输进行加油的，而本发明的隔空加油技术的航空燃油则是为独立包装的固体状态的球形油弹来进行弹射传递的，当受油机的油箱加满时则液体状态的航空燃油无法多加，而固体包装状态的航空燃油则可以多加，多的球形油弹可放进机身内备用，不但可以减少受油机空中加油的次数而且还能飞更远的航程。

4、与现有空中加油技术相比，本发明没有复杂的技术，制造成本相对较低，容易实施。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图；

附图2是本发明的俯视图。

附图中标号：

1、加油机；11、弹射管；12、调节油缸；13、弹性密封圈；14、密封盖；15、加压气嘴；16、电动绞盘；17、绞盘钢丝；18、钢丝固定销；

2、受油机；21、吸能减震受油舱；22、受油舱盖；23、油弹管道；

3、球形油弹。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

实施例：如附图1-2所示，本发明所述是空军军用飞机隔空加油系统，包括加油机1、受油机2，

所述加油机1的尾部设有弹射管11，所述弹射管11的一端插入加油机1中且与加油机1铰接，所述弹射管11的外壁上设有调节油缸12，所述调节油缸12的一端与加油机1铰接，另一端与弹射管11铰接，利用调节油缸12可以调整弹射管11的角度，弹射管11可收放。所述弹射管11用于存放球形油弹3，所述球形油弹3包括弹性外壳和存放于弹性外壳内的航空燃油，优选的，为了便于航空燃油的取出，所述弹性外壳上设有阀门。所述弹射管11远离加油机1的一端设有弹性密封圈13，所述弹性密封圈13的内径小于球形油弹3的外径，弹性密封圈13用于防止球形油弹3因自身重力从弹射管11中滑出。所述弹射管11远离弹性密封圈13的一端设有密封盖14，所述密封盖14上设有加压气嘴15，通过加压气嘴15对弹射管11加压，提高弹射管11内的顶部的压力，当加压至球形油弹3能够克服弹性密封圈13的阻力(弹性密封圈13的内圈变形扩大)时，球形油弹3从弹射管11弹出。

所述受油机2上设有吸能减震受油舱21，吸能减震受油舱21用于接收弹射管11弹出的球形油弹3，且能够缓冲球形油弹3的冲击，所述吸能减震受油舱21的顶部设有可自动开关的受油舱盖22，所述吸能减震受油舱21的底部设有油弹管道23。

优选的，弹射管11为伸缩管，所述弹射管11由若干个伸缩节组成，且若干个所述伸缩节的外径自上而下逐渐降低，所述调节油缸12与最上端的伸缩节铰接，能够减少弹射管11的空间占用，便于加油机1的返航。进一步的，所述加油机1内安装有电动绞盘16，所述电动绞盘16上缠绕有绞盘钢丝17，所述绞盘钢丝17的一端与最下端的伸缩节的底端连接，电动绞盘16控制绞盘钢丝17伸出或缩回，能够控制弹射管11的伸缩。进一步的，所述绞盘钢丝17的一端通过钢丝固定销18与最下端的伸缩节的底端连接。进一步的，所述伸缩节的数量为三个，自上而下依次为第一节伸缩节、第二节伸缩节、第三节伸缩节。

优选的，为了便于密封盖的开启与封闭，所述密封盖14的一端与弹射管11铰接，另一端设有锁紧装置。

本发明的工作原理是加油机1和受油机2利用先进的飞行控制系统，让两架飞机在安全距离之外，保持匀速，同速，同向飞行，在相对静止的情况下完成装弹、会合、瞄准、加油、解散等一系列的程序来完成隔空空中加油。

一种空军军用飞机隔空加油系统的使用方法，包括步骤：

S1、制作球形油弹3。

S2、装弹，具体的，当加油机1在空中接到有军用飞机需要进行空中加油的指令后，加油机1就进入到装弹工作程序。为了减少加油机1和受油机2的会合时间，加油机1需要提前装好球形油弹3，以伸缩节的数量为三个为例，此时加油机1机身尾部的调节油缸12将第一节伸缩节压出机身外面呈向尾部倾斜状态，再在电动绞盘16的带动下，通过固定在钢丝固定销18上的绞盘钢丝17把第二节伸缩节和第三节伸缩节向外推出，当把第二节伸缩节和第三节伸缩节推到完全伸出状态时，电动绞盘16停止工作；再在加油机1机身里面按图1中弧形箭头方向打开密封盖14，向三节伸缩节内装入球形油弹3，球形油弹3表层由有弹性且气密性较好的材料构成，内部则是加满进去的航空燃油。许多的球形油弹3在自身重力的作用下继续朝第三节伸缩节的管口处自由滚动，当离管口处最近的球形油弹3被管口处的弹性密封圈13挡住而停止滚动时，因为弹性密封圈13的直径比球形油弹3的直径要小而挡住了球形油弹3掉出管口；当第一节伸缩节内不能再装填进油弹时，则表示装弹已经装满，此时盖上密封盖14，装弹工作程序完毕。

S3、会合，具体的，本发明的隔空加油的会合方式与现有加油技术的会合方式类似，空中加油两机的会合有四种方式：一是同航线会合，就是加油机1和受油机2在同一航线上的某处进行会合；二是定时会合，要求加油机1和受油机2定出加油协调要求和特定会合时间，按时在指定空域会合；三是对飞会合，就是两架飞机正面飞行，相互靠拢，然后受油机1按加油机2前进方向作180度转弯，把航向转到加油机方向，并在前方约5公里处做好加油准备；四是待机会合，就是由空中预警机与加油机1、受油机2进行通信联络，并向加油机1发出航向和速度指令，同时引导受油机2与加油机1会合，直到受油机2的飞行员能用雷达或目视发现加油机1为止，然后受油机2再进入到受油位置。无论采用何种会合方式，受油机2均应比加油机1高度低60米；当加油机1与受油机2保持同向，同速，匀速飞行时，两机并保持相对静止。此时，两机的会合程序操作完毕。

S4、瞄准，具体的，当加油机1和受油机2保持相对静止时，受油机2两机翼中间的受油舱盖22向后朝图1中箭头方向自动打开，露出宽大的的吸能减震受油舱21的舱口，与此同时，加油机1上的第三节伸缩节的管口在瞄准控制系统的辅助和调节油缸12的调节下，将第三节伸缩节的管口快速对准吸能减震受油舱21的舱口，至此，两机的瞄准工作程序完毕。

S5、加油，具体的，当瞄准工作程序完毕后，此时由加油机1自身携带的加压机通过加压气嘴15向弹射管11内加压，当弹射管11内的压强压力达到一定值时，第三节伸缩节管口处的球形油弹3就会克服弹性密封圈13的阻力沿图1中箭头的方向向隔空飞向吸能减震受油舱21的舱口内而迅速停止弹跳不动，再在自身重力的作用下沿油弹管道23滚向机身内的加油点进行人工或者自动加油，与此同时，当弹射管11的管口处的油弹被弹射飞出去后，后面的油弹会自动地滚落到弹性密封圈13的内侧并自动产生密封，防止弹射管11内的气压泄漏。另外加油机1可以根据受油机2的指令弹射受油机2所需要加油的球形油弹3数量。弹射管11内的球形油弹3可根据加油数量的需要进行单个球形油弹3弹射或者多个球形油弹3连续弹射，弹射的速度由加压气嘴15所提供的气压压力压强来控制。当受油机2加到所需要的球形油弹3数量后，再关闭受油舱盖22，另外加完油后的的球形油弹3的外皮可以回收利用，至此两机的加油工作程序完毕。

S6、解散，具体的，受油机2受油完毕后，受油机2将进行减速并迅速脱离加油区域与加油机1分开；此时加油机1可以对下一架需要隔空加油的军用飞机继续进行空中加油；如果没有加油指令，那么加油机1将进行收管工作，此时，打开密封盖14，释放出弹射管11内的剩余气压压力，再启动电动绞盘16，将第三节伸缩节和第二节伸缩节收进第一节伸缩节内，并同时将剩余的球形油弹退回到机身内，再通过调节油缸12将三节伸缩节收进机身内，至此，加油机1的执行隔空加油任务工作完毕。