空中加油新动向

2023年1月31日，美国空军发布信息征询书（RFI），要求工业界提供新一代加油机（NGAS）设计方案，计划要求在2032年前后首飞，在2040年前后投入使用。RFI要求提供空中加油的技术细节，能在小机场和简易机场运作，具有良好的高威胁战场条件下的生存力，具有空中受油（用于接力加油）和空中加油能力。

这将是美国空军的KC-Z计划，现在正在批量制造的KC-46属于KC-X计划，KC-Y是KC-46之后的“过渡加油机”，用于填补KC-46的数量不足，有可能在KC-46和空客A330MRTT之间再开战火，但数量不会太大。KC-Z才是真正的下一代加油机。

美国空军拥有世界上最大数量的加油机，最丰富的加油机使用经验，也对加油机具有最强的依赖。美国空军加油机的全新思考值得关注。

加油机属于作战飞机序列，但可能是作战飞机中最不起眼的，而又是不可或缺的。在空中战争中，航程非常重要。在二战中，德国Me-109具有出色的机动性和火力，但航程和留空时间连跨过英吉利海峡作战都费劲，不能在英伦三岛上空维持有用的空战时间使得“不列颠之战”中大量德国轰炸机得不到有效掩护。另一方面，美国P-51不仅火力和机动性优秀，还有足够的航程从英伦三岛到罗马尼亚往返飞行，德国本土更是不在话下，有效地掩护了B-17的战略轰炸。

在现代，太平洋是出名的“恶魔在于距离的存在”，使得美国空海军飞机望而生畏。现有KC-135、KC-10加油机老旧不说，只能从冲绳的嘉手纳和关岛的安德森空军基地运作，在战时很难保证可靠出动。

在理论上，任何可以起降大型民航客机的机场都可以运作常规加油机，但加油机基地不是能起降就行的，需要足够的燃油储存和适用的加油设施。用民航机场的加油管给加油机加油，就像用街坊加油站的加油管给油罐车加油一样，加油速率太低，严重影响出动率。从民航客机改装的加油机还对跑道质量很考究，慢说坑坑洼洼，临时补坑的质量不达标都影响运作，这也影响战时出动率。加油机还有指挥控制、警卫等问题。

亚太的美国空军加油机只有从嘉手纳和安德森出动，只有这里具有足够的燃油、加油、损管、指挥控制和警卫能力。嘉手纳在现在已经属于“白送”，安德森的战时生存力也靠不住了。

KC-46解决了老旧问题，但依然解决不了出动基地问题。

更大的问题在于战场生存力。这些以民航客机为基础的加油机具有良好的经济性和航程，但毫无隐身能力，也缺乏自卫能力，面对远程空空导弹，只能退得远远的。一般认为，美国加油机至少需要远离中国海岸线1200公里才能安全运作，但嘉手纳离江浙沿海只有500多公里。也就是说，美国加油机从嘉手纳起飞后，需要向太平洋深处狂奔700公里，才能开始足够安全的加油作业。这显然是荒唐的。

美国海军正在测试新一代的MQ-25“黄貂鱼”舰载加油机，这将大大降低对F-18E/F的伙伴加油压力。据报道，现有舰载机联队的运作时间中，F-18E/F有1/3的飞行小时都用在伙伴加油上，这是很低效的，也实质性地挤占了F-18E/F的作战使用。

美国空军也研究隐身加油机很长时间了，洛克希德甚至提出过无尾飞翼加油机的设计方案。但KC-Z的要求显示了美国空军对加油机的新构想。

不说二战前的“史前空中加油狂想”，最早的实用空中加油是波音为B-47轰炸机配套的KC-97。B-47是第一代喷气式轰炸机，速度快，但油耗惊人。KC-97从B-29轰炸机改装而来，速度、航程、载油量都还勉强能满足需要。但B-52出现时，波音新研制了KC-135，不仅速度跟得上B-52，还将硬式加油完善化，便于大流量空中输油。最后一架KC-135在1965年下线，机队正在由KC-46替换，但进展较慢，KC-135至今依然是美国加油机的主力。KC-135后来也演化成波音707，造就波音的民航王座，这是另外一段故事了。

从一开始，美国空军加油机就是为轰炸机服务的，需要转移燃油量大、转移速率高，所以从一开始就锁定大型飞机。空军战斗机的空中加油是后来的事，但因为路径依赖，也采用硬式加油。

以后各国加油机有从民航客机改装和从军用运输机改装两条技术路线，一般来说，美欧为前者，中俄为后者，但美国海军陆战队的KC-130和空客A400M也是从军用运输机改装的。前者经济性好，机载燃油占起飞重量的比重大；后者具有野战机场运作能力，容易加装军标设备（如通信、自卫电子战等），各有优点。但两条路线都从大型飞机开始。

美国海军的舰载加油机不可能用大型飞机，但对舰载飞机来说，也是重型了。另一个不同点是：舰载飞机采用软式加油，设备简单、轻巧，但燃油转移速率相对受限。

多少年来，美国空军战斗机出动的典型方式是：战斗机弹药满载，燃油减载，以保证总重不至超重，造成起飞困难。但起飞后，马上在空中加油，满油后再前往战场。在战场边缘，另有加油机巡回等待。在实际战斗中，由于寻机、待命，燃油消耗远远快于弹药消耗。作战中的战斗机在燃油不足时，退出战斗、与加油机汇合，加满油后返回战斗。这样大大节约了往返时间，增加了战场上战斗机的有效数量。

战时怎么打，平时怎么练。由于对加油机的高度依赖，KC-135数量和良好率不足一度迫使美国空军推迟和取消“红旗”演习。

但这个模式对中国这样的对手不管用了。加油机必须远离中国海岸线1200公里的话，重载的美国战斗机到中国海岸线“点到为止”都吃力，深远内陆免谈，有效的留空时间也免谈。这是没法作战的。

即使在1200公里距离上，歼-20带上PL-15，使得加油机成为待猎的火鸡，具有有限自卫电子战能力的KC-46都生存力堪虞。在不同的战争模拟中，美国加油机被击落的后果都很严重，常常导致好几架战场上的美国战斗机因为燃油耗尽而坠海。这对美国空海军是不可接受的。

加油机隐身化是一个思路，但大型隐身飞机的造价高得离谱，B-21比B-2更小，不只是因为技术进步，更是为了控制成本。电子系统可以小型化，但载弹量、航程是没法小型化的。B-21只有在这些“硬指标”方面要求缩水，以降低重量、控制成本。

另一个思路就是分散化，用较小的加油机在前沿分布式部署，接力加油。在低危的后方用大型加油机对前沿加油机加油，保持更高的效率，在高危的前方用小型加油机接力加油，保持更高的生存力。由于目标较小，也相对容易做到隐身，战场生存力大大提高，可以靠前部署，增加美国战斗机的有效留空时间。KC-Z的空中受油要求就是由此而来的。

还有一个思路当然是无人化。无人机的长航时技术已经很成熟，无人加油机可以在前沿长时间巡逻，大大超过有人加油机可以持续的时间，这对接力加油、持续存在是关键的。无人机加油技术已经通过MQ-25演示过了，达到足够高的技术成熟度。加油机可能是对无人机长航时特性的最优应用之一。

较小的加油机也意味着只有有限的可转移燃油量。这对战斗机或许还是够用，但对轰炸机就不够用了。这可以通过沿途多次接力加油解决，而不是一次加满。这当然增加了加油作业的次数，但在自动控制和人工智能的帮助下，空中加油作业已经从早年的高危作业变为现在的常规作业，更可能成为未来的低难度作业。

换句话说，新加油机与传统加油机或许是充电桩和加油站的差别。加油站建造在战略位置，过往车辆停靠加油，一次加满，但加油站的数量相对较少，分布较大。充电桩则遍布各地，但只能一次充一辆车，还需要较长时间。然而，要是一路开，一路充，不充满也问题不大，只要前面又有充电桩可以接着充。

较小的加油机意味着可以使用小机场和野战机场，美国空军终于意识到加油机基地的脆弱性问题了。这与分兵集火的总思路是一致的。

最新的RFI没有规定气动构型，各厂家可根据要求自由选择。无尾飞翼肯定会是候选之一，但未必是最有利的候选。轰炸机采用无尾飞翼，是因为这具有最高的气动效率，所有机体结构都用于产生升力，无效结构重量降低到最低。无尾飞翼也具有最优全向隐身能力，有利于突防和安全返航。但无尾飞翼在气动设计和结构制造上要求更高，成本很高。

波音MQ-25“黄貂鱼”的气动构型对隐身有很多考虑，但还是避开了无尾飞翼。细长的机翼有利于较高的升阻比，浅V形尾翼减少了无尾飞翼偏航控制的难题，宽扁的中央体不仅提供了很大的机内容积，还有利于借鉴成熟的筒体-机翼构型的设计和制造技术。“跌入”式进气口是最大的技术风险，但对于不强调机动性的加油机来说，风险还是可控的。

即使新一代加油机有隐身要求，这与轰炸机的突防或者战斗机的制空作战还是有本质差别。再靠前部署，加油机依然不需要逼近到短兵相接的距离。距离永远是隐身最大的战友。轰炸机、战斗机不能选择战斗在哪里进行，但加油机是可以选择加油作业在哪里进行的，因此只要适度隐身就够用了。

另外，战斗机最强调的是前向隐身。到了长时间暴露侧面和后面的时候，就是加速脱离战斗的时候了。轰炸机更加强调全向隐身，但前向依然是最重要的。加油机则不然，在很多时间，侧向或许是暴露最多、最稳定的方向。机体的侧面雷达反射特征很重要，但机翼的前向反射特征反而不那么重要。

细长、小后掠的机翼在前向很小角度范围里形成强烈、稳定的反射，但根据战场电磁威胁方向的适当航迹规划，这样的高反射状态可以做到转瞬即过，在很高的战场电磁环境噪声中“大隐隐于市”，破坏对方雷达的探测和锁定。无尾飞翼也有较长的平直边缘，只是不面对前进方向而已。

中国空军也在大力发展加油机力量。轰油-6是过渡的，运油-20是中国空军第一代真正的大型加油机，但中国空军也有新一代加油机的需求。

中国作战飞机需要穿过第一岛链、进入西太平洋，不仅要面对第一岛链敌对空中力量的拦截，还需要穿越第一岛链的中国加油机的支援。KC-Z那样隐身、小型化、无人的新一代加油机对中国空军同样重要，KC-Z从飞机构型、基地到空中运作的全新思考有很强的借鉴意义。

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