Дозаправка в воздухе как умножитель силы

Где у самолета находятся баки

Информации о расходе топлива будущего Су-57, пользующегося популярностью во всем мире, пока что нет. Предполагается, что он будет тратить около 2 кг/кгс-ч, как российский Су-35 или американский F-35. Нет сведений и по разрабатываемому стратегическому бомбардировщику ПАК ДА, который представят до 2025 года.

Все новые самолеты имеют кессон-баки, представляющие собой герметичную полость. Изготавливают их из резиновых материалов, что предотвращает повреждение поверхности при ударе или перегрузке. Чаще всего такие баки располагаются в крыльях, киле или стабилизаторе. Иногда в самолете используются специальные отсеки, внутрь которых устанавливают кессон-баки, повышая безопасность. Все модели имеют систему аварийного сброса горючего в воздухе, что может потребоваться при срочной посадке.

На крупногабаритных авиалайнерах имеется несколько топливных баков, чей объем может варьироваться. Между собой они соединяются специальными шлангами и оборудуются насосами. В процессе полета топливо распределяется между всеми емкостями и одним расходным баком. На военной авиации основного запаса горючего может быть недостаточно. Поэтому зачастую боевые самолеты оснащаются дополнительными подвесными баками.

Индивидуальные доказательства

1. см. Олаф Грёлер: Geschichte des Luftkriegs 1910–1980 гг. Военное издательство Германской Демократической Республики, Берлин 1981 г., стр. 178.
2. еще не проверено подробно
3. ↑ Размеры длины и пролета округлены до ближайшего метра, чтобы таблица оставалась чистой. Разные размеры для вариантов модели: xy m, для самолета с маятниковым крылом : максимальный / минимальный размер.
4. ↑ Обзор в: Flight International : World Airliners, 21. — 27. Октябрь 2008 г., стр. 31–43 и 28 октября — 3 ноября 2008 г., стр. 51–63 (все самолеты, произведенные до середины 2008 г., и все самолеты, все еще находящиеся в эксплуатации, включая временно списанные экземпляры).
5. ↑
6. ↑
7. первую очередь для ВВС и Королевских ВВС Канады
8. ( от 30 марта 2012 г. в Интернет-архиве )
9. ↑
10. как модели KC-135E / R / T

Дозаправка самолета в воздухе. Как происходит?

С появлением обширной эксплуатации аэропланов их создатели загорелись идеей расширить их возможности путем дозаправки в воздухе. Первые попытки передачи канистры топлива с одного самолета на второй датируются еще 1912 г. Поскольку такой способ подачи топлива ввиду сложности маневров был достаточно опасен, развития он не получил.

Впервые попытки переместить топливо по шлангу с одного гидросамолета на второй были выполнены в 1917 г. военно-морскими летчиками. Однако первая удачная попытка такой передачи зафиксирована только в 1920 годах. Принцип процесса базировался на соединении двух медленно летящих самолетов шлангом; при этом топливо перетекало в заправочный аппарат под действием силы притяжения. Чуть позже в этом направлении сделали доработки и систему оснастили насосами нагнетающего давления, которые ускорили процесс. В 1942 г. германские конструкторы разработали механизм дозаправки в воздухе стратегического бомбардировщика Me.264 для достижения межконинтальной дальности полета. В ходе военных действий первая дозаправка была применена Соединенными Штатами в период Корейской войны.

Значение и применение:

На сегодняшний день дозаправку в воздухе применяют только для пополнения запаса топлива военных и военно-транспортных воздушных суден.

• Благодаря дозаправке в воздухе можно существенно увеличить пребывание аппарата в полете, а в некоторых случаях – обеспечить ему неограниченную дальность полета.
• Поскольку максимальная взлетная масса самолета ниже массы, которую самолет может теоретически поднять, использование дозаправки в полете дает возможность взлететь машине с максимумом разрешимого груза в ущерб весу топлива, а далее, после набора достаточной высоты и скорости, дозаправить требуемое горючее для продолжения преодоления дистанции.

Разновидности систем дозаправки в воздухе:

Шланг.

Во время заправки по данной системе самолет-заправщик укомплектовывается одной или несколькими заправочными подвесными установками, которые располагаются на максимальном удалении одна от другой. Обычно одна заправочная установка находится в хвостовой части фюзеляжа и еще две – под крыльевыми мотогондолами. В состав каждой из них входит гибкий шланг, длина которого достигает нескольких десятков метров. На окончании шланга размещается т. н. буй или конус, который напоминает волан с вентилем в основании. Роль последнего – запирать просвет шланга.

Шланг

Заправляемое воздушное судно в первую очередь должно быть оснащено приемной штангой, которую уместно сделать убираемой в корпус для лучших аэродинамических показателей аппарата.

Заправка происходит по следующему алгоритму. Танкером происходит разматывание шланга, в ходе которого конус из сложенного положения переходит в рабочую конфигурацию. Это нужно делать на постоянной высоте и скорости. Самолет, который заправляют, должен держаться чуть ниже и далее от заправщика. После уравнения скорости и высоты пилот, ведущий заправляемый самолет, должен провести ряд успешных маневров, чтобы заправочной штангой попасть в неуправляемый конус. Сделав это, соединение укрепляется электромагнитным замком. Завершив установку соединения, оператор заправки включает систему перекачки, при работе которой топливо под большим давлением перемещается в топливные резервуары заправляемого самолета. Завершив заправку, летчик заправляемого аппарата уменьшает скорость, отсоединение штанги от конуса произойдет сразу же после того, как сила натяжения станет мощнее силы электромагнита.

Дозаправка Миг-31 в воздухе видео.

Чтобы упростить навигацию, стыковку и управление заправки, как танкер, так и заправляемый самолет оборудуется радиотехническими навигационными системами, световой сигнализацией заправки и подсветкой заправочных элементов.

Также по такой системе допустима заправка не только самолетов, но и вертолетов. Благодаря компактным размерам установок в роли заправщика можно использовать и небольшой по габаритам самолет. Скорость передачи топлива с применением шланга составляет около 1500 л/мин.

Штанга.

Способ заправки под названием «Штанга» выполняется при помощи самолетов-заправщиков, которые оборудованы заправочными штангами. Этот элемент представляет собой телескопическую трубу, длина которой составляет 20 метров. Она располагается в собранном виде в хвостовой части заправщика. Штанга оборудована маленькими крылышками, которые корректируют центровку самолета после ее выпуска и помогают ей перемещаться в пространстве.

Сколько топлива нужно для заправки?

Расход топлива является, чуть ли не основным параметром воздушного судна. Ведь чем меньше топлива расходуется, тем меньше затрат на обслуживание самолета приходится компании.

Количество горючего на борту напрямую зависит от параметров полета и типа самолета. На близкое расстояние топливо скорей всего сильно сэкономят.

Также немаловажен маршрут полета, наличие промежуточных пунктов посадки. Учитываются даже погодные условия на маршрутом пути.

Рассчитать точное количество топлива, которое требуется для заправки лайнера, очень сложно. Это число редко совпадает с тем, что указано в технических характеристиках. Однако примерно посчитать эту цифру все-таки можно.

На определенный рейс, самолет заправят учитывая:

1. Топливо необходимое для преодоления расстояния до аэропорта назначении.
2. Топливо для полета от аэропорта назначение до запасного аэродрома.
3. Горючее для ожидания посадки в течение 30 минут на малой высоте.
4. Надбавка 5% на непредвиденные обстоятельства.

Видео как заправляют самолеты:

Сколько же стоит заправить самолет на один рейс?

Возьмем для примера рейс Москва – Санкт-Петербург. Расстояние перелета в данном случае будет равно 633 км. Путем умножения, получаем расход на пассажира = 16,14 кг., а учитывая цену керосина в аэропорту Домодедово, это 763,5 рубля. Средняя вместимость лайнера 737 – 150 человек, соответственно заправить его обойдется в 114 523 руб. Эта цифра, естественно не окончательный расход. Учитывая вышеописанные условия, она может увеличиться до 150 000 ₽.

Сколько стоит заправить Боинг 747?

Рассмотрим один из самых больших лайнеров современности Боинг 747. Несмотря на свои гигантские размеры и большую стоимость, самолет может похвастать своей высокой экономичностью. Потребляет он для модели 100 – 32г. на пассажира за километр, а серии 300 – 22,4 г. Часовой расход горючего – 14 500 км., то есть на полет Москва-Санкт-Петербург чисто гипотетически будет потрачено около 700 000₽. Тем не менее самолет очень популярен и состоит в большинстве ведущих компаний мира.

Возникновение и суть дозаправки в воздухе

Для выполнения данной процедуры требуется наличие самолетов-заправщиков. Изначально их не производили специально для этих целей, а переделывали наиболее подходящие модели военных самолетов. Такой летательный аппарат представляет собой своего рода воздушную заправочную станцию. С ее помощью бомбардировщики, истребители и даже беспилотники заполучили большую дальность полета. Самолеты-заправщики считаются вспомогательными, но в условиях военных действий играют важнейшую роль. Если бы не данная технология, военная история последних 70 лет имела бы совершенно другой вид.

Зимой 2020 военно-воздушные силы США заказали полтысячи новых самолетов-заправщиков, что еще раз подтверждает их стратегическую важность. Ныне используемые аппараты – те же самые авиалайнеры

А вот новые модели смогут не только выполнять свои прямые функции, но и будут обеспечены вооружением. Также возможно, что пребывание пилотов на борту во время дозаправки не потребуется.

Суть дозаправки в воздухе состоит в том, что один самолет передает топливо другому непосредственно в процессе полета. История разработки и внедрения данной технологии достаточно долгая и сложная. Стоит отметить, что все началось в 1912 году с идеи увеличить дальность полета аэроплана путем передачи канистр с топливом в полете. Но вариант был слишком опасный, поэтому от него быстро отказались.

Интересно: Почему 8 марта Международный женский день? История праздника, описание, фото и видео

Более практичный метод придумал Александр Северский (конструктор и авиатор). Он предложил соединять баки самолета и заправщика с помощью шланга. Этот метод увенчался успехом в 1923 году при участии двух американских бипланов. Сперва топливо протекало по шлангу только за счет силы притяжения, а впоследствии начали использовать насосы.

Дозаправка в воздухе. США 1923 год.

Использование технологии имеет несколько преимуществ. Она позволяет сделать дальность полета практически неограниченной. Также нужно отметить практическую пользу. Дело в том, что самолет может перевозить на борту большие грузы, но существует понятие максимальной взлетной массы. Дозаправка во время полета позволяет самолету не везти с собой дополнительное топливо в виде лишнего груза.

Интересный факт: успешное испытание процедуры дозаправки самолета во время полета было проведено при помощи американского бомбардировщика B-50 (модификация B-29). Это произошло в 1949 году. Впервые самолет смог облететь всю планету, не сделав при этом ни одной промежуточной посадки. Общее время полета составило 94 часа. Интересно, что именно этот бомбардировщик принимал участие в атаке Нагасаки и Хиросимы за несколько лет до этого.

Дозаправка B-29 другого самолета

Значение и применение

Дозаправка двух МиГ-31 В настоящее время дозаправка топливом в воздухе применяется только на военных и военно-транспортных машинах.

• Дозаправка топливом в воздухе позволяет существенно продлить время пребывания в воздухе и в некоторых случаях обеспечить самолёту неограниченную дальность полёта.
• Ввиду того, что максимальная взлётная масса самолёта ниже массы, которой он может обладать, набрав необходимую скорость и высоту, применение дозаправки в воздухе даёт самолёту возможность взлететь с минимальным количеством топлива и с максимальным количеством полезного груза и впоследствии, набрав высоту и скорость, получить недостающее топливо в полёте. В частности такая схема выполнения задания является штатной для американского самолета-разведчика Lockheed SR-71 Blackbird.

Первый длительный беспосадочный полет

Первый рекорд беспосадочного полета свыше 27 суток установили в 1935 году двое американских летчиков-братьев, которые еще и умудрялись прямо во время этого полета ремонтировать свой самолет. Об этих летчиках-братьях нужно рассказать подробнее. Именно они усовершенствовали систему дозаправки, установив на конце шланга особый клапан, который открывался при попадании в горлышко с топливным баком. Если шланг самопроизвольно вырывался из бака, то клапан на его конце автоматически закрывался, прекращая подачу топлива. После этого дозаправка самолета во время полета стала проходить безопаснее, а то раньше шланг нередко вылетал из бака, обливая топливом самолет, пилота, горячий двигатель, из-за этого мог возникнуть пожар.

Для того, чтобы успешно завершить свой экспериментальный полет, братья сделали особые подмостки вокруг двигателя, чтобы можно было прямо во время полета ремонтировать двигатель в случае его поломки. Но для этого братьям нужно было крепко держаться за подмостки, что не всегда было удобным и безопасным делом. Братья пошли на это дело ради спасения аэропорта, который хотели закрыть из-за нехватки финансов. После успешного беспосадочного полета аэропорт назвали именем братьев, он и до сих пор функционирует.

Штанга

Эта система дозаправки очень похожа на шланговую систему. Но здесь отличие в том, что вместо гибкого шланга заправляющие самолеты в хвостовой части оснащены заправочными складными штангами, внешне похожими на телескопическую трубу, на кончике которой установлены крылышки, помогающие оператору управлять штангой.

Во время дозаправки заправляющий самолет летит впереди, а заправляемый самолет чуть позади и пониже его. После того, как они уравняли скорость, оператор заправляющего самолета удлиняет штангу, стараясь попасть точно в заливную горловину заправляемого самолета. После успешной операции начинается перекачка топлива, которая происходит значительно быстрее, чем с помощью шланга. Поскольку штанга обладает длиной от 20 метров, его устанавливают только на больших самолетах.

Современная дозаправка со стороны выглядит эффектно, но этот процесс до сих пор остается опасным и рискованным, так как требует максимальной сосредоточенности пилотов, потому что их самолетам приходится сближаться на опасное расстояние до 20 метров. Система дозаправки выгодна самолетам, перегруженных боеприпасами. Как известно, чем легче масса самолета, тем безопаснее его взлет, поэтому в этом случае недоливают топливо в бак, учитывая будущую дозаправку в воздухе. Иногда систему дозаправки демонстрируют зрителям на авиашоу. Из-за сложности и рискованности, дозаправку применяют только на военных самолетах и вертолетах. На пассажирских самолетах дозаправку категорически запрещено применять.

Как заправляют самолеты

Заправка может осуществляться классическим методом на территории аэропорта после посадки либо в воздухе при полете. Оба варианта имеют свои особенности, которые следует учитывать.

Дозаправка в воздухе

Осуществление заправки в полете – сложная процедура, требующая большого опыта от пилота. Она была придумана более ста лет назад и используется для срочного наполнения бака в условиях, когда сесть не представляется возможным. В процессе самолеты сближаются на расстояние до 20 метров, что делает ее очень опасной. Соединяться между собой они могут с помощью шланга-конуса, штанги или по методу крыло-крыло.

На заправку истребителя требуется около шести минут. Крупногабаритные самолеты перекачивают топливо до 45 минут. Из российской авиации воспользоваться таким методом дозаправки могут: Су-24М, Су-27, МиГ-29, МиГ-31, Ту-95 и Ту-160.

Заправка в аэропортах

На территорию аэропорта топливо доставляется с помощью железной дороги в цистернах либо напрямую через трубопровод от нефтеперерабатывающего завода. После этого его разливают в специальные колонки или топливный заправщик. В первом случае самолет требуется подогнать к ней, во втором же к нему подъедет специальная машина.

Чтобы наполнить баки, к их горловине протягивается шланг. Из него под давлением начинается подача топлива, которое начнет распределяться между всеми баками. Скорость регламентируется по закону, так как ее превышение может привести к возгоранию или взрыву. Заправка одного среднеразмерного самолета занимает около 40 минут.

Уровень расхода топлива – важнейшая составляющая летно-технических характеристик летных машин. Он зависит от ряда внешних факторов и не бывает фиксированным

Поэтому важно просчитывать необходимый объем наполнения топливных баков заранее и с запасом, чтобы избежать вынужденной аварийной посадки или авиакатастрофы

Учитывать нужно также вид используемого горючего и его качество

Вопросы, касающиеся топлива, рассматриваются авиастроительными компаниями с повышенным вниманием. Это еще раз доказывает их значимость для авиации и безопасности полетов

Виды авиатоплива

То, на каком топливе летает самолет, зависит от его характеристик. Всего применяется два вида: авиакеросин или авиационный бензин. В большинстве случаев используется керосин, называющийся также реактивным топливом.

Авиакеросин

Самолеты заправляют специальным керосином, представляющим собой жидкие фракции, полученные путем перегонки из малосернистых и сернистых видов нефти. В составе допускается присутствие некоторого объема бензиновых элементов.

Российский авиационный керосин бывает нескольких видов. Для дозвуковых пассажирских лайнеров применяется Т-1, ТС-1 или Т-2. Более технически продвинутые сверхзвуковые самолеты требуют тяжелого топлива. К таким относятся: Т-6 и Т-8В. Также существует горючее РТ, применяющееся для Су-27, Ту-22 и некоторых других самолетов.

Авиационный бензин

Второе топливо для самолетов – авиационный бензин. Его применяют для высоконагруженных поршневых моторов внутреннего сгорания. При производстве он получается из прямой перегонки нефти с добавкой высококачественных компонентов и присадок или без нее. Главными качествами бензина выступают: детонационная стойкость, фракционный состав и химическая стабильность.

Последними используемыми в России были Б-91/115 и Б-95/130. Сейчас от них отказались, отдав предпочтение автомобильному бензину АИ-95. Его используют для легкомоторной авиации. Изредка также применяется Б-70, но только в качестве растворителя при проведении техобслуживания.

Спецприсадки для авиационного топлива

Улучшить свойства авиационного топлива можно с помощью специальных присадок. Они могут исключить негативное влияние внешних условий, стабилизировать работу двигателя и повысить срок службы самолета.

Варианты присадок:

• антистатическая – повышает электропроводность топлива, снижая накопление статического электричества, которое могло бы привести к взрыву;
• противоводокристаллизационная – помогает исключить образование водных кристаллов, которые забивают топливные фильтры, приводя к остановке двигателей;
• антиокислительные – компенсируют сниженную химическую стабильность, предотвращая возможное окисление;
• противоизносная – восстанавливает противоизносные свойства топлива, снижающиеся при проведении гидроочистки.

Возможность использования топлива с присадками зависит от конкретной модели самолета и двигателя, установленного в ней. В отдельных случаях предпочтительно применять стандартные варианты горючего без добавок.

Сколько стоит авиатопливо и одна заправка самолета

Популярное высококачественное топливо, изготавливаемое в России, называется ТС-1. Оно часто используется для заправки пассажирских самолетов. Средняя цена составляет около 50000 рублей за тонну. Некоторые регионы продают его дороже. Например, на Камчатке приобрести тонну удастся только за 80000 рублей.

Стоимость одной заправки самолета зависит от дальности следования и объема топливных баков. При перелете Boeing 737 из Москвы в Санкт-Петербург затраты на горючее составят около 150000 рублей. Советский Як-40 выполнит тот же рейс при затратах около 450000 рублей, так как потребляет намного больше.

Как происходит дозаправка самолетов в воздухе?

Если вы считаете, что ваш автомобиль потребляет слишком много бензина, вам следует совершить познавательный полет на реактивном истребителе F-15, который сжигает до 4,5 литров топлива на каждый километр. А так, как эта птичка в мгновение ока покрывает более полутора километров, она отличается большим аппетитом. Еще хуже то, что ради снижения веса этот истребитель берет груз топлива не больше 12 тысяч литров. И чтобы он продолжал полет, его нужно дозаправить в небе, а это одна из самых опасных операций для самолета.

На британской военно-воздушной базе Милденхолл американские пилоты тренируются каждый день, осваивая именно этот опасный маневр в полете – дозаправку в воздухе.

Чтобы это сделать, нужны совершенно особые самолеты, и здесь на сцене появляется Stratotanker KC-135. Необходима также команда особо обученных пилотов, например, летчиков Сотой эскадрильи дозаправщиков. Эскадрилья выполняет именно это единственное, крайне опасное задание.

KC-135 несет топлива в два раза больше собственного веса – это более 125 тысяч литров, достаточно, чтобы обеспечить обычную машину почти на 50 лет.

Но такое количество горючего даже просто нести очень опасно, большая его часть находится в шести громадных топливных баках, распределенных по фюзеляжу самолета, но кроме того много топлива хранится в крыльях.

В крыльях топливо размещают по одной удивительной вызывающей тревогу причине: если этого не сделать, крылья оторвутся. Крылья поднимаются, и если бы топливо находилось в середине самолета, то крылья бы поднялись так высоко, что отделились бы от самолета. А если топливо находится в крыльях, это не дает им подниматься, когда они создают подъемную силу.

KC-135 – это рабочая лошадка военно-воздушных сил. Прочно и надежно она служит уже 50 лет, и во всем мире их используется более 500 штук.

Но дозаправка в воздухе так опасна, что ошибки недопустимы, поэтому проверка надежности вдвойне важна. Когда проверка закончена, полет начинается.

Истребители F-15, которые нужно заправить, уже летят над Атлантикой. У них осталось горючего всего на несколько часов, но дозаправщик уже в пути. До встречи с истребителями у него еще одно задание – транспортный самолет «Hercules» также нуждается в дозаправке.

Используя глобальную систему позиционирования, экипажи договариваются о времени и месте встречи. Но когда они находятся в нескольких километрах друг от друга, они уже меньше зависят от техники, они смотрят друг на друга в окно.

Оператор топливозаправочной штанги сидит в крохотном отсеке в нижней части Stratotanker. Оттуда он видит приближающийся самолет, который предстоит заправить.

Заправляемый самолет должен лететь сзади ниже самолета-заправщика. Это рискованная операция, заправляемый самолет может легко попасть в сильную турбулентность позади массивного Stratotanker.

Пока оба самолета летят со скоростью более 300 км/ч, оператор штанги должен подвести их на расстояние всего 12 метров друг от друга. По мере приближения Hercules оператор штанги посылает сигналы джойстиком, помогая занять нужную позицию.

Но остается еще одна большая проблема: как перекачать топливо из одного самолета в другой? Под фюзеляжем заправщика находится выдвижная штанга – это главный элемент дозаправки в воздухе, и секретом установки штанги в нужное положение являются два крыла с обеих сторон, которыми дистанционно управляет оператор штанги.

Когда Hercules занял свою позицию, оператор вытягивает штангу еще на три метра, потом осторожно еще на метр. Он подходит ближе к цели, но она размером с карманную книжку, а эти два самолета летят быстрее, чем несется гоночный автомобиль «Формулы-1»

Это момент истины: оператор штанги должен сосредоточить все внимание на контакте со вторым самолетом. Когда штанга закреплена на месте, она замыкает электрическую цепь между двумя самолетами

Теперь начинают действовать пилоты: Stratotanker может перекачивать по 4 тысячи литров в минуту, но перемещение такого количества топлива настолько быстро угрожает устойчивости самолета. Пилоты сами решают, из какого бака забирать топливо.

Эти самолеты перекачивают топливо с поразительной скоростью: за 24 часа обычный топливный насос не сможет перекачать столько топлива, сколько этот самолет всего за 8 минут.

После того, как Hercules заправили, пора отсоединяться. С полным баком Hercules снова готов продолжать полет.

Ну а теперь KC-135 пора встретиться с истребителем F-15. Эти истребители не могут лететь со скоростью меньше 530 км/ч, это опасно. Поэтому заправщик должен увеличить скорость, чтобы не отставать от него. Но после того, как он подсоединился к истребителю, перекачка тысячи литров топлива в считанные секунды.

Нет похожих статей.