以燃油发动机为动力源的战机,离不开高效且安全的供油系统。
如果把发动机称作战机的“心脏”,那么供油系统则相当于战机的“循环系统”,能将贮存在战机内不同位置的燃油源源不断输往“心脏”。
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战机燃油贮存在油箱内,油箱并非一个,而是一组。这是因为,一架战机除座舱、发动机、电子系统、武器弹药及发射装置外,内部能用于贮油的空间比较有限,这些空间还常被上述设施设备隔开。因此,油箱设置只能“因地制宜”被分设在各处,包括机身内的主油箱与机翼、垂尾处的辅助油箱等。一些战机机翼需要折叠,可设置油箱的空间更少,所以不得不在外部悬挂副油箱以提升续航能力。
这些油箱共同组成了战机的“能量池”,能按一定顺序向战机发动机供给燃油。
遂行远程作战任务时,战机通常会优先消耗副油箱里的燃油,在接近目标地域或者发现打击目标时,便“抛掉”外挂副油箱以减轻重量,增强战机机动性。
遂行近距离飞行任务时,战机通常由机身主油箱给发动机供油,辅助油箱起贮存作用。在主油箱燃油消耗到一定程度时,辅助油箱内的燃油便会经管道输送至主油箱。如此,可有效降低燃油消耗对战机重心带来的影响。
当然,外挂副油箱有其弊端——影响战机气动外形和飞行品质。因此,保形油箱应运而生。保形油箱能与战机机体严丝合缝,在增加战机油量的同时,使战机拥有较好机动性,并可腾出机翼下方外挂点,用于携带更多武器弹药。
当然,如果战机要超航程执行任务,就需要借力空中加油机为战机“赋能”。
燃油从油箱“前往”战机发动机,过程看似简单,实际上“门道”不少。
简单来讲,供油方式通常有3种:重力供油、动力泵供油和压缩气体供油。重力供油受飞行姿态影响大、不稳定;压缩气体供油虽然比较有效,但所需配件多,会增加战机载荷。因此,现代战斗机主要以动力泵供油为主。
这种供油方式通过合理设置电动增压泵或引射泵,将燃油由辅助油箱泵入主油箱,输油量大、稳定可靠,也便于实施自动控制。电动增压泵出口处通常装有单向活门,防止油泵关断时燃油回流。
在解决顺畅、高效供油问题的同时,各国研发人员也在围绕如何安全供油想方设法。二战时期,研究人员就设计了自封闭油箱,能在油箱出现孔洞时利用橡胶弹性自动填补缺口,防止漏油。后来,不少国家的战机油箱开始采用聚氨酯泡沫填充物设计,用来防止油箱起火爆炸。同时,研究人员还从航空燃料入手解决问题,如今的航空燃料挥发性较低,明火一般难以点燃。
基于以上种种“门道”,战机才有了源源不断的能量供给,并最终表现为战机的续航和作战能力。