Дозаправка в воздухе, часть 5-я. небольшой видеосеанс

Дорогой и очень секретный

Заправляемое воздушное судно в первую очередь должно быть оснащено приемной штангой, которую уместно сделать убираемой в корпус для лучших аэродинамических показателей аппарата. Завершив установку соединения, оператор заправки включает систему перекачки, при работе которой топливо под большим давлением перемещается в топливные резервуары заправляемого самолета.

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. Способ заправки под названием «Штанга» выполняется при помощи самолетов-заправщиков, которые оборудованы заправочными штангами.

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. Принцип заправки во многом напоминает заправку при помощи шланга, однако, есть и некоторые кардинальные отличия.

Далее, оператор заправочной станции направляет штангу в заливную горловину для состыковки, после чего под давлением выполняется подача топлива в резервуары заправочного самолета. Госиспытания данной системы были проведены на самолетах Ту-4 и завершились успехом, после чего ее приняли на вооружение. Принцип ее работы заключался в следующем. Самолеты должны лететь крылом к крылу, не находясь в потоке один одного.

Самолеты Ту-16 получили несколько измененную схему дозаправки. Разница в том, что во время соскальзывания шланга из крыла бомбардировщика его ловили крюком и направляли в заливную горловину.

Технологию дозаправки «крыло-крыло» предложили советские летчики-испытатели И. И. Шелест и В. С. Васянин. Дозаправка топливом в воздухе позволяет существенно продлить время пребывания в воздухе и в некоторых случаях обеспечить самолёту неограниченную дальность полёта.

Основные разновидности

Многих пассажиров интересует, чем заправляют самолеты, на каком топливе они летают, в современных лайнерах чаще всего заливают следующие виды горючего:

• авиационный бензин для поршневых двигателей — он может использоваться также в качестве растворителя при техническом обслуживании;
• авиационный керосин для реактивных самолетов — глубоко переработанное топливо, его подвиды предназначены для разных условий эксплуатации.

Авиатопливо

Авиационный бензин практически не отличается от автомобильного аналога, основные особенности связаны со спецификой использования. Его синтезируют методом перегонки нефти или способом каталитического крекинга, существуют две основных разновидности состава, разница заключается в октановом числе. Топливо данного типа используется в последнее время в качестве топлива для самолетов все реже, это связано тем, что поршневые двигатели постепенно уходят в прошлое. Его основная сфера применения — технические осмотры двигателя и комплектующих.

Преимущества состава:

• детонационная стойкость;
• фракционный состав;
• химическая стабильность — сопротивляемость химическим изменениям при перевозке, использовании и т. д.

Авиационный керосин

Существуют 2 основные разновидности авиационного керосина:

• для дозвуковой авиации;
• для сверхзвуковых лайнеров.

Разница заключается в том, что сверхзвуковой полет сопровождается сильным повышением температуры топлива, мелкофракционные составы при этом испаряются.

Разновидности керосина

На территории России используются следующие виды авиатоплива:

• РТ — высококачественное топливо, используется для заправки СУ-27 и других моделей, аналоги на западе отсутствуют
• ТС-1 — смесь из фракций, ближайший аналог — Jet-A, один из распространенных видов топлива на территории РФ и стран СНГ, подходит для заправки современных лайнеров, старых турбореактивных моделей, дозвуковых и турбовинтовых самолетов;
• Т-8В и Т-6 — применяются для заправки военных самолетов, в т.ч. сверхзвуковых истребителей (МИГ-35, например), из-за сложного продолжительного процесса переработки цена очень высокая.

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

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

История

Дозаправка в воздухе. США, 1923 год.

С самого начала использования аэропланов возникло желание расширить их радиус действия за счёт передачи топлива в воздухе. Ещё в 1912 году были осуществлены первые попытки передать с одного самолёта на другой канистры с топливом. Ввиду высокой опасности и сложности манёвров данный способ передачи топлива развития не получил.

Новый метод дозаправки с использованием резинового шланга, соединявшего баки самолётов, был разработан авиатором и конструктором Александром Северским. Первая успешная дозаправка в воздухе по методу Северского была выполнена американскими лётчиками на двух бипланах Airco DH.4 27 июня 1923 года, что позволило им улучшить рекорд по дальности и продолжительности полёта.

В простейшем случае два медленно летящих самолёта соединялись шлангом, по которому в заправляемый самолёт топливо перетекало под действием силы тяжести.
Впоследствии топливо стали ускорять при помощи насосов.

В 1942 году немецкими конструкторами прорабатывался вариант дозаправки в воздухе прототипа стратегического бомбардировщика Ме.264 (англ.)русск. («Бомбардировщик Америки») для достижения им межконтинентальной дальности.

Первым реактивным бомбардировщиком в мире, выполнившим дозаправку в воздухе был американский Норт Америкэн B-45 «Торнадо» (B-45 Tornado).

Первые дозаправки в полёте при выполнении боевого задания были произведены во время Корейской войны в ВВС США. 6 июля 1951 года разведчики RF-80 дозаправились в воздухе, совершая вылет на фотографирование объектов в Северной Корее.
В период Вьетнамской войны ВВС США освоили и начали применять дозаправку в воздухе вертолётов.

Расход топлива

Определить, сколько топлива расходуют самолеты, бывает затруднительно. Для этого следует учитывать множество внешних факторов. Само же потребление может выражаться удельным или часовым расходом.

Вы видели как происходит заправка авиалайнера?ДаНет

От чего зависит расход топлива

Существует большое количество факторов, влияющих на то, сколько тратит топлива самолет во время полета. Поэтому при создании проекта будущей машины учитываются многие элементы и вероятные затраты горючего, связанные с ними.

Основные факторы:

• крейсерская скорость;
• вес самолета без нагрузки;
• коммерческая нагрузка;
• погодные условия;
• модель двигателя;
• конструкционные особенности.

Также повлиять на уровень расхода могут некоторые условия полета и использование дополнительного оборудования. Последнее особенно актуально для эксплуатации военной авиации с продвинутыми электронными системами.

Удельный и часовой расход топлива

Под удельным расходом топлива понимают количество использованного самолетом горючего на единицу времени или расстояния относительно мощности либо тяги двигателя, установленного на машине. Такой тип исчисления используется чаще всего. При этом учитывается несколько параметров, из которых будет происходить расчет.

Единицы исчисления:

• вес или объем горючего (грамм, килограмм, литр) ;
• затраченное время или расстояние (час, километр) ;
• мощность или тяга силовой установки (лошадиных сил или килограмм-сила).

Из них получается определенная величина. Обычно за основу берется кг/кгс-ч или г/л.с.-ч. Для пассажирских авиаперевозок зачастую применяется другой расчет, в который входит вес использованного топлива на один километр с количеством пассажиров на борту. Он обозначается как г/пасс.-км. Рассчитать затраты на 100 км можно, умножив итоговое значение на 100. Такой показатель полезен для определения топливной эффективности, так как помогает найти выгодный самолет для перевозки заданного числа пассажиров с минимальными затратами на топливо.

Вторым типом исчисления трат горючего считается часовой расход. Под ним подразумевают количество использованного топлива за час полета. Для расчета берется величина, получаемая при движении самолета на крейсерской скорости и предельной коммерческой нагрузке. Иные условия недопустимы и считаются недостоверными. При таком исчислении обозначением параметра выступает кг/ч. Его среднее значение для большинства авиации варьируется от 1 до 15 тыс. кг/ч.

Под крейсерской скоростью, используемой при этом расчете, понимают базовую скорость, при которой производятся все перевозки пассажиров на конкретной модели самолета. Обычно она составляет около 80% от максимальной и ограничена с целью повышения безопасности полета или увеличения допустимой коммерческой нагрузки. Последняя подразумевает количество пассажиров, а также их общий вес, включая багаж, ручную кладь и прочие вещи.

При просчете грузовых или пассажирских рейсов второй тип исчисления считается более логичным, так как их целью становится доставка груза на нужное расстояние при минимальных затратах топлива. Удельный расход полезен только для расчета максимального количества времени, которое может провести в воздухе самолет. Тем не менее закрепился в технических характеристиках именно он.

Как рассчитывают количество топлива на полет

Перед отправлением самолета в рейс производится подсчет количества топлива, которым нужно наполнить баки. С этой целью применяются специальные формулы, доступные определенному кругу лиц, работающих на авиакомпанию. Для каждого самолета они могут быть разными. Поэтому универсального способа определить будущие затраты нет.

Примерная таблица расчета количества топлива на полет

Несмотря на недоступность формул для общественности, посчитать примерный расход все же можно. Для этого потребуется учесть несколько важных факторов:

• масса топлива, которое будет затрачено при выполнении определенного рейса с предполагаемой коммерческой нагрузкой;
• количество топлива, требующегося при возникновении необходимости добраться из конечной точки рейса до самого удаленного аэродрома из числа запасных;
• топливо, требуемое для выполнения двух дополнительных кругов над аэродромом перед посадкой;
• запасное топливо в размере 5% от общей его суммы, необходимой для рейса, с учетом дополнительных факторов.

Сложив все эти значения, можно узнать, сколько горючего нужно для самолета. Правильно просчитать это получится только при знании точных летно-технических характеристик модели, расстояний и расположения дополнительных аэродромов. Поэтому полученные значения могут быть только приблизительными.

«Знак вопроса» — неделя в воздухе

Почти 90 лет назад, 1 января 1929 года, в полёт отправился «Знак вопроса». Это был специально модифицированный «Фоккер Тримотор» — цельнометаллический моноплан с тремя моторами, один из наиболее надёжных самолетов эпохи.

«Знак вопроса»

Экипаж — сплошь будущие легенды авиации Штатов. Карл Спаатц, Айра Икер и Элвуд Кесада позже стали генералами ВВС, Гарри Галверсон лично вёл бомбардировщики на румынские нефтепромыслы, а бортмеханик Рой Ху (Hooe) заслужил место в Зале славы ассоциации воздушных заправщиков и транспортных самолётов.

Слева направо — Спаатц, Икер, Халверсон, Кесада, Ху

Экипаж постоянно спрашивали: «А как долго вы будете летать?». Они отвечали: «В этом-то и вопрос». Так самолёт получил своё прозвище.

Чтобы уберечь шланг от пропеллеров, люк приёма топлива поставили за крылом. Через этот же люк по веревке экипаж в полёте получал еду, включая цыплят и мороженое. Им даже привезли портативную ванну!

Ху лично следил за установкой системы дозаправки, разработал систему дистанционной смазки моторов и продумал, как ему лазить с надетым парашютом по внутренностям самолёта для мелкого ремонта.

Техника дозаправки выглядела простой, а вот исполнение…

«Танкер» заходил сзади, а потом аккуратно, на скорости 80 миль в час, выходил вперёд и поднимался на девять метров. Спаатц в дождевике, маске и очках высовывался в люк, хватал руками в перчатках проволоку, заземлял её (чтобы не ударило статическим электричеством), подтягивал и вставлял шланг.

При одной из дозаправок Спаатца обдало бензином с ног до головы.

Всего за полёт он трижды «искупался» в топливе.

Седьмого января у «Знака вопроса» отказал левый мотор. Пришлось садиться.

С первого по седьмое января 1929 года экипаж сделал сорок три дозаправки, днём и ночью, и налетал 150 часов сорок минут — почти неделю в воздухе! Все члены экипажа получили Кресты за лётные заслуги.

Все самолеты можно дозаправлять в воздухе – ученые

Фото: fotokto.ru

Согласно сообщению концерна, во время испытаний самолет-заправщик A310MRTT с автоматической системой провел дозаправку другого «летающего танкера» – австралийского KC-30A. Испытания признаны успешными.

Дозаправка в воздухе активно используется военными, поскольку позволяет существенно увеличить время беспосадочного полета самолетов. Например, благодаря воздушной дозаправке во время войны в Ираке в 2003 году американские бомбардировщики выполняли беспосадочные перелеты с авиабазы «Уайтмен» в Миссури в Ирак и обратно (общее расстояние – более 21 000 км). Кроме того, благодаря дозаправке российские бомбардировщики Ту-95МС и Ту-160 проводят в воздухе во время патрулирования около суток.

Во время дозаправки самолет-реципиент пристыковывается к заправочной штанге или шлангу самолета-заправщика. Затем оператор заправки, находящийся на борту «летающего танкера», включает топливный насос, который перекачивает топливо. Вся эта операция проводится при постоянном радиообмене между оператором заправки и пилотом самолета-реципиента. Ручное управление системами дозаправки отнимает довольно много времени.

По оценке Airbus, автоматическая система дозаправки (AAR, Automatic Air-to-air Refueling) позволит существенно сократить время, необходимое на дозаправку, поскольку она будет выполнять все операции быстрее и качественнее человека – оператора заправки. При этом сам оператор не будет исключен из экипажа самолета-заправщика и будет выполнять надзор за работой автоматической системы, а также вмешиваться в процесс дозаправки во время нештатных ситуаций.

Во время испытаний, которые состоялись в конце июня A310MRTT произвел подряд семь операций дозаправки KC-30A. Продолжительность проверок составила два часа. Испытания признаны успешными. Во время дозаправки оператор отвечал за начальный выпуск заправочной штанги и предварительное ее наведение, после чего система переключалась в автоматический режим. В этом режиме она уже автоматически производила стыковку с самолетом-реципиентом и перекачивала топливо.

Первые испытания автоматической системы дозаправки в воздухе состоялись в мае прошлого года. Тогда «летающий танкер» A310MRTT провел автоматическую дозаправку истребителя F-16 ВВС Португалии. Как ожидается, новая система пройдет еще серию доработок и испытаний, а с 2020 года будет уже устанавливаться на серийные самолеты-заправщики A310MRTT.

Разработкой систем автоматической дозаправки в воздухе занимаются и несколько американских компаний, включая Northrop Grumman. Последняя создает собственную систему по заказу ВМС США. Американские военные намерены оснастить такой системой перспективные палубные беспилотники MQ-25 Stingray. Они будут использоваться для дозаправки в воздухе других беспилотников, а также пилотируемых самолетов.

Самолёты-заправщики

Самолёты-заправщики, как правило, не разрабатываются отдельно, а являются переделанными пассажирскими или транспортными самолётами, иногда и бомбардировщиками или, в случае палубной авиации, самолётами ПЛО (самолёт-заправщик KS-3A является модификацией противолодочного самолёта S-3 «Викинг»). Так, например, самолёт-заправщик Ил-78М является переделанным военно-транспортным Ил-76МД, на котором не устанавливается десантное и транспортное оборудование, отсутствует задний грузовой люк, установлены два дополнительных топливных бака в фюзеляже и три подвесных агрегата заправки, а кормовая пушечная установка (включая место стрелка) переоборудована в кабину оператора заправки. Ранее в ВВС СССР для дозаправки использовались переделанные дальние бомбардировщики М-4 и 3М, служившие до начала 90-х годов; похожей была судьба британского Handley Page Victor, служившего заправщиком куда дольше, чем в роли бомбардировщика.

В ряде случаев боевой самолёт может быть воздушным танкером без изменения своих основных функций. Так, на Су-24 и Су-33 заправочный агрегат может подвешиваться опционально.

В большинстве стран (включая Россию) используют систему дозаправки со шлангом и конусом на заправщике и штангой на заправляемой машине, поскольку она позволяет одновременно заправлять несколько самолётов и предъявляет меньшие требования к самолёту-заправщику (а на палубных заправщиках применение штанги принципиально невозможно). И лишь ВВС США и Израиля (своя разработка штанги дозаправщика совместимая с самолётами ВВС США) используют систему с управляемой штангой на заправщике, значительно увеличивающую скорость перекачки топлива для крупных самолётов.

В настоящее время на вооружении ВВС России имеются только четыре типа самолётов, способных служить для дозаправки других самолётов в воздухе: самолёт-заправщик Ил-78, фронтовой бомбардировщик Су-24 и палубные истребители Су-33 и МиГ-29К / МиГ-29КУБ. По числу имеющихся в строю самолетов-заправщиков Россия занимает четвертое место в мире после США, Франции и Саудовской Аравии.

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.

Основные правила безопасности для пассажиров в самолете

Безопасность в самолете — наиболее важная причина волнений пассажиров, которые летят в первый раз. Ведь каждому хочется закончить полет целым и невредимым, без физических и душевных травм, а также лишних материальных трат. Для понимания основного порядка перевозки людей в самолете и совершения определенных действий пассажирами в конкретных ситуациях перед полетом стюардесса проводит обучающий инструктаж, включающий в себя примеры возможных неприятностей, порой возникающих в полете. По России во всех компаниях правила практически не отличаются.

Подготовка к полету

Нормы и правила поведения на борту самолета:

1. Заранее отключить или переключить в автономный режим все мобильные устройства по требованию стюардесс. Сюда относятся телефоны, планшеты, ноутбуки и другая техника. Разрешается смотреть скачанные заранее фильмы, игры. Этот запрет связан с тем, что принимаемые и отдаваемые сигналы мобильных устройств способны сбить навигационные ориентиры в самолете, изменив при этом курс.
2. Требуется пристегнуть ремни безопасности и без необходимости их не расстегивать. Без них при резких колебаниях, тряске пассажир рискует повредить суставы, позвонки, разбить лицо и т. д.
3. Уважать других участников полета: не включать громко музыку, не мешать проходу, не создавать препятствий, не влезать в личное пространство других людей и прочее.
4. Выравнивать спинку кресла в вертикальное положение при взлете, торможении, турбулентности. Игнорирование правила может привести к повреждению позвоночника в экстренной ситуации. Кроме того, это может мешать другим людям при выходе из ряда.

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.