Дозаправка в полете:

Воздушная дозаправка не только один из самых сложных элементов полета, но и наиболее любимых зрителями фрагментов аэрошоу. К сожалению, летчики демонстрируют его не так часто, как хотелось бы – процесс этот не только сложен, но и весьма опасен, ведь самолеты сближаются друг с другом на расстояние до 20 метров. Не менее увлекательна и история развития самой идеи.

Считается, что авторство идеи дозаправки в воздухе принадлежит России. Она была выдвинута в 1917 году в нашей стране и запатентована в 1921 году в США русским эмигрантом, летчиком-испытателем, а впоследствии и авиаконструктором Александром Прокофьевым-Северским.

Однако в мире осуществлять дозаправку в воздухе начали еще в 1912 году. Выглядело это весьма забавно: канистру с бензином просто передавали с одного аэроплана на другой. Затем стали приспосабливать для этого шланг, который сбрасывали с одного самолета и вручную ловили на другом. Насосов, естественно, еще не придумали, топливо поступало вниз просто под воздействием гравитации.

Александр Николаевич Прокофьев-Северский, русский и американский летчик, изобретатель, авиаконструктор (1894–1974)

Первая успешная дозаправка такого рода произошла 27 июня 1923 года. Ее осуществили летчики USAF (американские военно-воздушные силы). Заправку провели с крыла на крыло между двумя самолетами Airco DH.4.

Первая в истории дозаправка в воздухе между самолетами Airco DH.4. 27 июня 1923 года

Началась эпоха соревнований за наибольшую длительность полетов без приземления. Стартовав в том же, 1923-м, году с 37 часов с девятью дозаправками, к середине 1930-х американские летчики научились оставаться в воздухе несколько недель.

В 1935 году братья Fred и Al Key на самолете Curtiss Robin установили рекорд беспосадочного полета: 653 часа и 34 минуты (более 27 суток). Они взлетели 4 июня и приземлились 1 июля. Пищу летчикам спускали на веревке. Техническое обслуживание двигателя осуществлялось тоже прямо на лету. Для этого вокруг мотора был оборудован специальный помост, на который в случае необходимости и выбирался один из пилотов.


Самолеты Curtiss Robin. Дозаправка

Существовавший тогда способ дозаправки (шланг с обычным заправочным пистолетом) был крайне опасен. Пистолет в любой момент могло вырвать из горловины топливного бака, и струя бензина летела прямо на горячий корпус двигателя.

Не намного проще выглядит этот процесс и сейчас. Вряд ли надо пояснять, что дозаправку в полете производят только на армейских самолетах. Пассажирским этого, скорее всего, никогда не позволят. Во-первых, из соображений безопасности. А во-вторых, по ненадобности – у них не бывает столь длительных и скрытных полетов, как у военных.

Но вернемся в 1930-е. В Великобритании в 1934 году известный английский летчик Alan John Cobham разработал первую в мире настоящую систему дозаправки в воздухе, состоящую из троса с когтями-зацепками, гарпуна и шланга. Для совершенствования своей системы и производства соответствующего оборудования он основал фирму Flight Refuelling Limited (FRL). Компания, к слову, существует до сих пор.

В России идея создания самолетов-танкеров начала активно развиваться на рубеже 1930-х. У ее истоков стоял известный авиаконструктор Владимир Сергеевич Вахмистров. Первые успешные испытания были проведены им в 1932 году.

Однако до самого начала холодной войны развитие способов дозаправки оставалось скорее соревнованием отдельных энтузиастов. И главной целью изобретателей было не военное ее применение, а трансатлантические коммерческие перелеты.


МиГ-19 (СМ-10). Заправка топливом в воздухе

Это сообщение отредактировал klebstoff1 - 22.09.2014 - 08:44

Появление ядерного оружия заставило правительства разных стран, и прежде всего СССР и США, задуматься над поиском способов увеличения радиуса действий для самолетов стратегической и тактической авиации. Исследования по дозаправке получили государственный статус.

В Советском Союзе работы велись на различных типах самолетов, в разных КБ. В том числе тем же Вахмистровым, который успешно развивал идеи английской фирмы FRL.

Собственную систему дозаправки в воздухе «с крыла на крыло» разработали два летчика-испытателя Игорь Шелест и Виктор Васятин. Их изобретение тоже основывалось на способе, предложенном компанией FRL, но оказалось значительно эффективнее и проще. Впоследствии оно было принято за основу и массово применялось в советских ВВС вплоть до конца 1990-х годов.

Система «с крыла на крыло» использовалась только в СССР и только на самолетах Ту-4 и Ту-16. Ни одна другая страна этот способ не применяла – он был все же слишком рискованным.


Дозаправка в воздухе Ту-16Р

Гораздо большее распространение в мире получила система «шланг–конус–штанга». Ее разработками с конца 1952 года занималось ОКБ-918. Ныне это – знаменитое Научно-производственное предприятие (НПП) «Звезда» имени академика Г.И. Северина, входящее в холдинг «Авиационное оборудование».

Основу системы «шланг–конус–штанга» составили наработки группы Владимира Вахмистрова, которая продолжила свою деятельность в ОКБ-918. В 1953 году система Вахмистрова прошла успешные испытания в процессе дозаправки в воздухе одновременно двух истребителей МиГ-15 от танкера Ту-4. Тросы не использовались. Две точки дозаправки располагались на законцовках крыла. Выпускаемые шланги с конусами стыковались со специальными телескопическими штангами, укрепленными на носовой части истребителей.

В середине 1950-х, когда проблема дозаправки истребителей потеряла актуальность, эта система была приспособлена под бомбардировщики. И прежде всего, под стратегический М-4. В качестве самолета-заправщика стали использовать меньший по размерам Ту-16.

С появлением в ВВС нового фронтового бомбардировщика Су-24 (1975 год) перед учеными встала задача разработки новых УПАЗов (унифицированных подвесных агрегатов заправки) – специально для него, то есть подвешивающихся, ибо бомбоотсека у «Сухого» нет. Танкером для него стал Ил-78.


Су-24 дозаправка

С конца 1980-х все вновь разрабатываемые тактические самолеты стали создавать с учетом возможной дозаправки в воздухе: Су-24М, МиГ-29, МиГ-31, семейство Су-27, некоторые экземпляры МиГ-25, «тяжелые» Ту-95МС, Ту-160, А-50, Ил-80. Полку танкеров тоже прибыло: появились истребители-заправщики и, конечно, надежда и опора российской стратегической авиации – модифицированный Ил-78М.

Среднее время приема топлива в процессе воздушной дозаправки достигло шести минут для вертолета, 20 – для бомбардировщика и 45 – для заправщика.


Дозаправка в воздухе Ту-95

Это сообщение отредактировал klebstoff1 - 22.09.2014 - 08:55

Единственным в стране предприятием по разработке систем дозаправки остается НПП «Звезда». В настоящее время здесь выпускаются как приемные устройства (головки приемников топлива), устанавливаемые на штангах заправляемых самолетов, так и несколько модификаций УПАЗов для самолетов-танкеров: с длиной шланга от 26 до 28 метров и производительностью перелива от 1600 до 2900 литров в минуту.

Нужны ли России транспортно-заправочные самолеты и съемное топливозаправочное оборудование – вопрос, разумеется, риторический. От Калининграда до крайней восточной точки России, острова Ратманова – около восьми тысяч километров. Не надо забывать и о возможности привлечения нашей авиации к решению задач с необходимостью перелетов через океаны. А с учетом того, что сейчас для ВВС РФ процесс дозаправки в воздухе – событие достаточно редкое, задача развития этих систем становится еще актуальнее.


у меня все

Источник

Это сообщение отредактировал klebstoff1 - 22.09.2014 - 08:51

Так и напрашивается коммент к крайнему фото:
"Урааа, мама покушать принесла!"))

Да, заправка барсука тот ещё гимор. Кто освоил крыло-крыло, тому в конус ткнуться гавно-вопрос )

эээ и чо?

ПАЗ представляет собой гондолу, которая подвешивается к самолету-заправщику через переходную балку с помощью унифицированного узла разъема коммуникаций (УУРК). В качестве энергетической установки используется турбина, вращаемая набегающим потоком воздуха и подключенная к центробежному насосу для перекачки топлива.


Носовая часть заправочного агрегата оснащена электрической противообледенительной системой и гидроприводом, с помощью которого выдвигается обтекатель, открывая воздухозаборник, за которым расположены лопатки турбины топливного насоса. В цилиндрической части агрегата диаметром 600 миллиметров находится барабан с топливным шлангом. Сразу за барабаном, с левой стороны, имеется открываемый воздухозаборник турбины, служащей для выпуска-уборки топливного шланга с конусом. Конус имеет лёгкую ажурную конструкцию и в нерабочем положении втянут в окно хвостовой части агрегата, на котором располагаются лампы сигнализации пилоту дозаправляемого самолёта. Сверху на корпусе агрегата имеются замки крепления к самолету и выход топливопровода.

При дозаправке перед контактом с заправляемым самолётом должно быть выпущено с барабана около 26 метров топливного шланга. Подача топлива начинается автоматически с момента сцепки и прекращается после перекачки запланированного количества горючего. Дозаправка может быть прервана в любой момент оператором или автоматически в случае выпуска шланга на максимально возможную длину, либо если относительная скорость между самолётами превысит 3 м/с. Для обеспечения постоянного натяжения топливного шланга лопатки турбины привода шланга выполнены управляемыми. Их шаг автоматически увеличивается на режиме выпуска-уборки и уменьшается на режиме стабилизации в выпущенном положении шланга, обеспечивая его подтягивание и исключает провисание.

Вспомнилось...

А еще пилот при дозаправке теряет до 3 кг веса!

добавлю

22 февраля 1949 года согласно правительственному постановлению начались работы по созданию такой системы. Название она получила несколько необычное, но вполне логичное – система «Бурлаки». То есть, вобщем-то, достаточно полное соответствие значению этого слова в русском языке.

Это слово, кстати, и в дальнейшем применялось для обозначения разрабатываемых авиационных и авиационно-космических систем (например комплекс «Бурлак» на базе самолета ТУ-160СК и стартующей с него ракеты-носителя «Бурлак»). Уж больно значение его подходящее.

В 1949 году еще не было специализированных конструкторских бюро, которые бы занимались разработкой специальных систем, подобно системам дозаправки в воздухе или экспериментальных систем типа «Бурлаки».

Поэтому работы велись, так сказать, скопом. Разработкой оборудования буксируемого самолета занялось ОКБ А.С.Яковлева (ОКБ-115) а буксировщика – так называемое ОКБ-30, располагавшееся на территории нынешнего МАПО (Московское авиационное производственное объединение имени П. В. Дементьева, МАПО им. Дементьева) или МАПО МИГ.

Варианты узлов сцепки были различные, как и самолеты на которых их собирались монтировать. Первоначально должны были быть задействованы бомбардировщик ТУ-2 и истребитель ЯК-23. Но позже в качестве подопытных выбрали лендлизовский В-25J и истребитель ЯК-25. Но это был не тот як, который впоследствии стал серийным перехватчиком в советских ВВС. Это был экспериментальный самолет получивший изначально такое наименование.

В итоге исследований на буксировщик в хвостовой части установили лебедку с тросом, на конце которого располагался конус со специальным зажимным узлом внутри, в вершине конуса.

На буксируемом самолете в носовой части установили телескопическую штангу со специальным зацепом на конце, довольно метко прозванную гарпуном. Передняя часть гарпуна могла выдвигаться вперед (иногда говорят выстреливаться, хотя это не совсем верно) под действием сжатого воздуха, запаса которого хватало на 4-5 таких выдвижений.

Буксировщик мог выпустить трос с конусом на конце на длину до 150 метров. Истребитель подходил к конусу и «выстреливал» в него гарпуном, происходила сцепка, после чего гарпун втягивался. Ну а далее двигатель истребителя выключался, и он продолжал лететь за буксировщиком наподобие планера. Расстояние буксировки предполагалось около 80-90 метров.


Схема буксировки и узлов сцепки. Проект "Бурлаки".

В случае необходимости двигатель можно было запустить вновь, благо он продолжал вращаться в результате авторотации. Истребитель расцеплялся и мог следовать для выполнения своих задач. А после их выполнения могла быть произведена повторная стыковка.

Все достаточно ясно и было довольно успешно выполнено . С июня 1949 года по сентябрь 1950 года было осуществлено девять сцепок, в том числе три ночью. Для облегчения ночного ориентирования на бомбардировщике был установлен фонарь с красным светофильтром. Его использование в сочетании с радиосвязью и аэронавигационными огнями, а также освещением конуса и фарой на истребителе делало ориентирование достаточно простым по отзывам экипажей.

В ходе испытаний отрабатывались различные конструкции гарпунов и приемных устройств (конусов), возможности их аварийной отцепки ( в том числе аварийный сброс гарпуна) и разъединения в местах различных соединений, а также возможности ручного и автоматического управления сцепкой-расцепкой.

Испытания проходили на высоте порядка 2300-3000 метров на скорости около 350 км/ч. После сцепки скорость составляла 320 км/ч.


Подсветка при ночной стыковке. Проект "Бурлаки".

Так как успех был достигнут, то теперь пришел черед серьезных серийных самолетов. В качестве буксируемого истребителя использовался, в этот раз, недавно появившийся и набиравший силу МИГ-15бис, а в качестве буксировщика — стратегический ТУ-4. Переделку осуществляли все те же ОКБ А.С.Яковлева (хотя истребитель был уже не ЯК) и 30-е ОКБ.

На МИГе установили гарпун, аналогичный стоявшему на ЯК-25, а на ТУ-4 лебедку с тросом стояла в фюзеляже (в районе бомбового отсека), а сам трос с конусом выходил из фюзеляжа в его хвостовой части справа и снизу от кабины кормового стрелка.

Испытания проходили с марта по октябрь 1951 года. На первом этапе этого срока было выполнено 10 автоматических сцепок, три из которых совершались ночью. Далее самолеты были переданы для госиспытаний в ГК НИИ ВВС.

Здесь тоже все прошло достаточно успешно, поэтому решено было перейти от опытных испытаний к более обширным войсковым. По постановлению правительства изготовили еще пять комплектов системы «Бурлаки» на базе пяти МИГ-15бис и пяти ТУ-4. Для проведения испытаний использовался аэродром Зябровка (под Гомелем) в Белоруссии.

Срок испытаний был достаточно короток, с начала июля по начало сентября 1952 года. Но за это время было осуществлено 142 стыковки в различных полетных условиях, в том числе 18 из них ночью. Продолжительность самой длительной буксировки составила 2 часа 30 минут. И материала для того, чтобы сделать итоговые выводы было собрано достаточно.

Вобщем, техническое осуществление буксировки на практике оказалось достаточно простым и безопасным для обоих самолетов и довольно успешным. Полностью отсутствовали какие-либо аварийные случаи, за исключением нескольких обрывов конусов, остававшихся при это на телескопической штанге истребителя и позволявших ему без проблем совершить посадку на своем аэродроме.


Истребители МИГ-15бис с гарпунами на аэродроме Зябровка. Проект "Бурлаки".

То есть предпосылок к летным происшествиям (тем более тяжелым) не было за весь период испытаний. Однако нельзя сказать, что сделанные выводы были абсолютно радужными. Видимо просто потому, что ничего идеального не бывает на свете.

Боевой реактивный истребитель — это все же не легкий планер (хотя и тот тоже имеет определенную массу). При его буксировке ТУ-4 испытывал ощутимое тормозящее воздействие (скорость падал на величину от 15 км/ч до 25 км/ч при том же режиме работы двигателей) и, если он летел в группе, то уже не мог лететь столь же быстро, как остальные самолеты группы. То есть понятно, что этот факт преимуществом быть не может.

Кроме того, общеизвестно, что нормальные, так сказать, условия обитания в кабине самолета создаются работающим двигателем (это и обогрев, и вентиляция, и электроснабжение). А если он выключался в буксируемом истребителе да еще на высоте порядка 6000-10000 метров, то можно представить, каково было летчику и неясно в состоянии ли он был бы выполнять боевую задачу после многих часов буксировки.

Плюс, конечно, кислород, запасов которого на истребителе для длительного полета явно было недостаточно. То есть обычная история для всех этих проектов, как у нас, так и у наших «друзей».

Были отмечены еще некоторые недостатки, а также пожелания военных для дальнейшей модернизации системы, в том числе и рассмотрение возможности ее применения на новых тогда ТУ-16 и ТУ-95. Однако на этом все, вобщем-то, и закончилось.

В серию «Бурлаки» не пошли. Были признаны «потерявшими актуальность в связи с появлением новой техники». Однако они стали еще одной интересной и, я бы даже сказал, эксклюзивной страницей в истории советской и мировой авиации. Более того, «Бурлаки» стали основой для разработки способа дозаправки в воздухе типа «шланг-конус». Общего между этими двумя системами было немало, поэтому работы в этом направлении были облегчены и активно проводились.

«Бурлаки» стали основой для разработки способа дозаправки в воздухе типа «шланг-конус». Общего между этими двумя системами было немало, поэтому работы в этом направлении были облегчены и активно проводились. Об этом напишу позже.

Сегодня начинаем разговор на тему столь же интересную, сколько и сложную. Дозаправка в воздухе топливом летательных аппаратов. Со стороны этот процесс выглядит довольно зрелищно. Но изнутри он достаточно сложен, особенно что касается пилотирования взаимодействующих друг с другом воздушных судов.

Дозаправка в воздухе считается одним из самых сложных элементов полета, выполняемых летчиками военной авиации. Военной потому, что выполняется она на данный момент только на армейских летательных аппаратах.

Дозаправка Question Mark от транспортного самолета Douglas C-1, январь 1929 года.

Сама идея дозаправки в воздухе возникла уже достаточно давно, с тех самых пор, когда аэропланы прочно обосновались на просторах безбрежного пятого океана. Ведь тогда, как впрочем и сейчас, возможность длительного нахождения в воздухе, которое ассоциировалось либо с большой дальностью, либо с выполнением какого-либо длительного ответственного задания, зависела, в основном, от двух факторов: состояния экипажа и наличия на борту достаточного количества топлива для работы двигателя.

С экипажем тут уж вряд ли что можно было сделать, разве что возить с собой сменщиков (что, вобщем-то, в дальнейшем и применялось). А вот насчет топлива стоило подумать. Ведь тут существуют две возможности. Первая, как бы тривиально это не звучало, расходовать топливо меньше или вообще не расходовать. А вторая – каким-либо образом в нужный момент пополнить его запасы.

Первый способ достаточно глубоко прорабатывался и исследовался, в частности в Советском Союзе в 30-е годы. А источник такого интереса заключался в том, что появившиеся тогда бомбардировщики имели уже достаточно большую дальность полета. Однако были при своих положительных качествах достаточно беззащитны и нуждались в опеке со стороны истребителей. И все бы ничего, но дальность тогдашних истребителей зачастую была в 3-4 раза меньше дальности полета бомбардировщиков.

Тогда появилась идея «брать истребители с собой». Достаточно большие по размеру и обладающие немалой грузоподъемностью бомбардировщики стали авиаматками, или воздушными авианосцами. Они попросту брали истребителей, что называется, «себе на горб», чтобы выпустить их в полет там и тогда, где и когда это потребуется.

Пилоты при этом находились в кабинах. Двигатели истребителей, естественно, были выключены и топливо не расходовалось. А в нужный момент истребитель отцеплялся от носителя и выполнял задачу по защите своего менее маневренного «хозяина».

Достаточно большое развитие вопрос самолетов-авиаматок, как уже было сказано, получил именно в Советском Союзе. Инициатором и руководителем работ стал известный в довоенном Союзе авиатор, авиаконструктор и изобретатель В.С. Вахмистров. Его знаменитый проект «Звено» разрабатывался на базе самолета ТБ-1 и, в дальнейшем, ТБ-3.