美国下一代战略加油机——LMXT

云脑智库 2022-08-13 00:00



前 言


据美通社2021年9月17日报道,洛克希德马丁公司推出LMXT加油机作为美国的下一代战略加油机,该机型主要是为美国空军KC-Y计划设计的。KC-Y计划的主要目的是为了在20年代末结束波音KC-46生产和后续的先进空中加油计划之间架起一座桥梁,取代即将退役的KC-135加油机,起到承接过渡作用。

研发背景

根据报道,2021年10月27日美国空中机动司令部负责人杰奎琳·范·奥沃斯特上将在空运与加油机协会的网络会议上发言时表示空军正在推进其“桥式加油机”项目(KC-Y),在“全面和公开的竞争”中取代KC-135同温层机队,评价该项目是通往更具未来感的加油机的垫脚石。在会议上杰奎琳·范·奥沃斯特上将还称美国空军部长已承诺持续对加油机进行资本重组,因为当空军收到最后一架KC-46时,KC-135同温层加油机的使用年限将达到70年,而维护这些老加油机的成本太高了,保留KC-135的时间越长,维护成本就会越高。

根据目前KC-Y计划要求,该机型应该是基于现有的、经过验证的飞机,而不是一架全新设计的飞机。目前只有两架加油机足够成熟,可以参加此类竞标:KC-46和空中客车A330 MRTT,后者在2011年空军上一次加油机竞标中输给了KC-46。

另外,由于新服役的KC-46加油机存在多处关键缺陷,一方面重新设计的硬管加油臂无法正常连接与断开,过程中需要使用更多动力来向前移动以保持加油位置并且加油过程还与飞机表面发生了剐蹭;另一方面是远程视觉系统(RVS)存在问题,该系统无法清晰地看到连接到另一架飞机的加油臂等等。诸多问题导致KC-46现阶段不能进行具体加油任务,也导致美国空军对是否继续采购KC-46以用于替换KC-135产生了疑问。

负责美军力量投送能力的美国运输司令部(USTRANSCOM)在推文中宣称,空中加油机队的能力差距使“美国有效执行日常行动和战争的能力”进一步削弱。

借此机会,洛克希德马丁公司推出LMXT加油机,其成熟的机型和先进的技术相结合,成为KC-46的有力竞争者。而且洛克希德马丁公司还宣布LMXT飞机将在美国制造,首先在空客位于阿拉巴马州莫比尔的工厂生产A330客机,再在位于乔治亚州玛丽埃塔的工厂将A330客机改装为LMXT加油机,此项计划可以为美国创造一千多个就业岗位,洛克希德马丁公司还在美国34个州选择了150家配件供应商,可以说LMXT一旦中标将极大推进美国制造高科技高水平发展。

飞机性能

LMXT加油机是建立在经过验证的法国空中客车A330客机框架之上,确切地说是A330 MRTT的衍生品。A330 MRTT在伊拉克战争中服役于英国皇家空军和澳大利亚皇家空军。还在250000小时内完成了约60000次空中加油接触,并在联合行动中为10种不同类型的美国飞机进行了操作加油。其中包括A-10攻击机、B-1轰炸机、C-17、E-3预警机、F-15、F-16、F-22和F-35B战斗机,以及海军的P-3巡逻机。目前全世界有49架A330 MRTT在13个国家/地区投入使用。

LMXT以空客A330为基础,这架飞机将延续大部分客机的形式和功能;每个后掠机翼主飞机(由节油小翼盖住)下方安装了一对悬挂式非加力涡扇发动机。飞行甲板位于机头上方的传统位置,尾部单元包括一个大面积的垂直尾翼,和向上弯曲的水平尾翼。与商用A330系列一样,可伸缩的三轮起落架将提供地面运行支持。

LMXT之所以被称为战略级解决方案,是因为利用所有现代和先进技术来完成任务。洛克希德提案的关键组成部分包括联合全域指挥与控制(JADC2)开放系统架构、更远的操作范围、更多的燃料有效载荷以及数字控制的电传操纵(FbW)、自动空中加油系统、硬管加油臂提供先进的摄像头和视觉传感器。飞机将携带一个增强的防御性对抗系统由洛克希德马丁公司的臭鼬工厂高级开发车间研发,以提高在有危险的空域的生存能力。该机身还将在所有战场单位之间实现网络通信——从卫星、军舰到盟军战斗机和轰炸机。其两层甲板配置还能够在其下层甲板上运载货物,上层甲板可以配置用于航空公司式的客运、货运、航空医疗后送或其他任务,其运输能力与C-17大致相同。

总结来说,LMXT提供经过验证的机身,具有独特的美国空军功能,旨在满足美国空军的要求,其优势包括:

1、航程和燃油卸载能力显著提高;
2、电传操纵硬管加油臂已经过验证,目前已被盟国认证并用于为美国空军飞机在世界各地的行动中加油;
3、世界上第一个全自动空中加油系统;
4、经测试和实战验证的先进相机和视觉系统;
5、联合全域指挥与控制(JADC2)开放系统架构;
6、一个多域作战节点,可以将LMXT连接到更大的战场空间,提高机载态势感知能力,为整个部队提供弹性通信和数据链。

LMXT加油机具体规格参数表
类别具体参数
主要功能空中加油和运输
主承包商洛克希德马丁公司和空中客车公司
动力装置

2台罗尔斯罗伊斯Trent 722B或通用电气 CF6-80E1A4

普惠PW4170非加力涡扇发动机
推力台发动机320千牛
翼展60.35米
长度58.83米
高度17.37米
最大速度1000千米/小时
最大升限13000米
航程14800千米
最大起飞重量242吨
最大燃油负载123吨
最早部署日期2029

LMXT的自动空中加油系统

LMXT的自动空中加油系统由空客公司提供,据报道,2020年4月17日——空中客车公司首次使用硬管系统实现全自动空对空加油操作。2020年早些时候在大西洋上空进行的试飞活动涉及一架配备自动空中加油解决方案的空中客车加油机测试飞机,葡萄牙空军的一架F-16战斗机作为受油机。

该试飞共实现了45个飞行测试小时和120次与自动空中加油系统的干接触,覆盖了整个空中加油包线,因为F-16和MRTT巩固了现阶段开发的成熟度和能力,认证阶段于2021年开始。


自动空中加油系统不需要受油飞机上的额外设备,旨在减少空中加油操作员的工作量,提高安全性并优化运行条件下的空中加油转移率,帮助最大限度地提高空中优势。一旦系统被空中加油操作员激活,系统就会自动驾驶臂杆,并以几厘米的精度保持臂杆尖端和受油机插座之间的对齐;实时检查正确对准和受油机稳定性,以保持臂架和受油机之间的安全距离,并确定延长伸缩梁以实现与受油机连接的最佳时刻。此时,启动燃料传输以填充受油飞机,一旦完成并命令断开连接,通过缩回伸缩梁并将臂杆飞离以保持安全的分离距离,将臂杆从受油机上脱离。在此过程中,空中加油操作员仅监控操作。

结尾

美国作为世界上加油机服役数量最多的国家,其加油机的发展有很多地方值得我们学习与借鉴。美国最新服役的加油机其加油能力全方位增强,能够为空军海军的各类飞机进行空中加油;而且执行的任务也更加多样,不仅兼具加油运输能力,还可以承担指挥通讯等其他任务;另外自动化水平也日渐提高,采用全数字化驾驶舱及自动空中加油系统极大地减轻机组人员的工作负荷,便于机组人员实时、全面地掌握飞机状态。

主要参考资料
1、Lockheed Martin, Airbus Announce Plans to Bid on ‘Bridge Tanker’ Program Competition,2022.
2、Lockheed Says LMXT Bridge Tanker’s Range and Refueling Gear Set It Apart,2021.
3、After KC-46, USAF Looks Ahead to ‘Bridge Tanker’,2020.
4、Airbus, Lockheed Select Arkansas to House Production of LMXT Aerial Refueling Boom System,2022.

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