俄羅斯UPAZ-1M空中加油吊艙。英國MK-32B空中加油吊艙。
空軍、海軍航空兵大都採用夥伴空中加油機來彌補空中加油力量的不足,尤其是航空母艦,受到航母甲板的限制,它無法搭載大型空中加油機,因此艦載戰鬥機更加依賴夥伴空中加油的支持。
由於飛機的載荷是燃料、載彈等多方面的之和,如果多載彈,那么燃料就要受到限制,如果多載燃料,掛彈就要受到限制,攻擊能力受到削弱。解決這個矛盾的根本方法就是戰鬥機具備空中加油能力,飛機就可多搭載彈藥,少裝載燃料,然後在空中由空中加油提供燃料補給,以增加飛機的航程。
過去空中加油多為大型運輸機改裝,就是空中加油--受油機模式,優點是大型運輸機載油多,可以為較多的飛機加油,也可以同時為多架飛機提供空中加油,大型飛機受氣象條件影響較小,但是它的缺點是大型空中加油機的造價昂貴,要數億美元,對機場跑道要求較高,維護比較複雜。
航母的飛行甲板、升降機、機庫的面積都比較小,艦載機需要根據這些設施的尺寸來確定艦載機的大小和尺寸,以升降機為例子,美國尼米茲航母的升降機的尺寸為:25*12米,這樣艦載機的尺寸就不能突破這個限制,否則就無法從甲板轉運到機庫。即使空中加油只在飛行甲板上停留,也有較大的限制,減少了甲板停機的數量,航母艦載機在機庫中是不能掛彈和裝油的,因此在一段時間內,飛行甲板上的飛機就是航母能夠使用的飛機。而艦載機又是航母戰鬥力的核心,這樣的話就給人顧此失彼之感。
美國最初的做法是在A-6攻擊機的基礎上改裝KA-6D空中加油機,這樣做雖然在一定程度上解決了艦載機的航程問題,但是缺點也非常明顯,KA-6D本身無作戰能力,同時占據甲板空間和停機位,減少作戰飛機的數量,限制了航母執行任務的靈活性,新一代飛機都是多用途戰鬥機,內部空間較小,缺乏改裝的空間,所以最終各國艦載機的空中加油還是回到了夥伴空中加油這個方法上來。
夥伴加油機也就是同類型飛機間的空中加油,一般指戰鬥機間的空中加油。夥伴加油機就是在戰鬥機上安裝一個軟管式加油吊艙,做一些小的相應改進即可。用夥伴加油機加油,比專業加油機有幾個無法比擬的優點:一、加油機與受油機性能接近或相同,容易協調一致,甚至在小角度俯衝也可進行空中加油;其尾流對受油機的氣動影響也不象大型飛機那么大,空中加油的安全性高;二、改裝容易。大型運輸機和轟炸機改裝加油機要在電子設備上做較大的改進,比如安裝測距雷達和後視光學系統等。夥伴加油機主要改進是機翼或機腹的油路設計,其它方面做很小的改進即可,如在夜間加油所必需的照明系統等;三、使用靈活,處理突發事件及時迅速。加上加油吊艙就是夥伴加油機,去掉加油吊艙就是具有戰鬥力的戰鬥機,數量上配備靈活,後勤保障容易。在戰時,它處置應急和突發事件上反應快速,回響及時;四、擁有自衛能力。夥伴加油機因改動小,仍有戰鬥力,它不需要空中護航;五、拆卸方便。夥伴加油吊艙一般在900千克以內,甚至更小,設計有標準接口的戰鬥機,其掛載的過程跟飛彈和副油箱沒有太大區別。
殲-15配備的加油吊艙不是RDC-1吊艙,它的外形類似於俄羅斯的UPAZ空中加油吊艙,由俄羅斯星星機械設計局研製的,它最大的特點就是採用了雙級離心泵與衝壓空氣渦輪機,因此UPAZ 需要用沉重的液壓系統,沒有自身的動力,也不需要從母機上接駁電源或液壓系統。UPAZ巧妙地利用飛機飛行中的氣流驅動輕巧的風車,帶動輸油泵和絞車,重量和系統複雜性大大改善。比較適合空間和能源供應都比較有限的戰鬥機使用,UPAZ採用直徑為40毫米的輸油軟管,長度為28米,最多每分鐘可以輸油1600升,改進型UPAZ-1的油管直徑增加到52毫米,長度有所縮短到26米,輸油速度提高到2300升/分鐘,最新的UPAZ-1M則輸油速度則可以達到以2900升/分,相比較之下,國產RCD-1吊艙的輸油速度為1500升/分鐘,油管長度為16米。
UPZA-1系列空中加油吊艙的戰術技術指標要比國產RDC-1要好的多。主要表現在以下幾個方面:首先是輸油速度快,UPAZ-1系列的輸油速度幾乎是RDC-1的1.5倍,而UPAZ-1M幾乎是RDC-1的2倍,輸油速度越快,空中加油時間就越短,風險就越低。給蘇-30MKK補充5噸燃料,使用RDC-1需要5分鐘以上,而UPAZ-1需要3分鐘左右,UPAZ-1M只需要2分鐘,另外它的油管長度也比較遠,這樣有助於控制加油機和受油機的距離,從而提高空中加油的安全性。另外UPAZ系列吊艙沒有風車,所以對於掛載的空間要求較小,對於殲-15來說,它的吊艙掛載在進氣道中間的機腹中心支線掛架上面,空間受到限制,所以UPAZ顯然比RDC-1更加適合殲-15。
根據蘇-33的數據,殲-15在有甲板風的情況下,從第3起飛點起飛,最大起飛重量可以達到32噸左右,考慮到飛機自身及吊艙的重量,載荷全部用來裝燃料,可以達到12噸左右,戰鬥機的升阻比一般在8左右,那么32噸的飛機,大約需要4噸的推力,小涵道比渦扇發動機的軍用推力的油耗一般在0.77,那么半個小時的油耗大約在1.5噸左右,在加油半徑為500公里的情況下,殲-15可以為其他飛機提供大約6噸的燃料,以一架殲-15保障2架飛機計算,大約可以為每架飛機提供3噸燃料,這樣就等於殲-15從第1、2起飛點起飛,其最大起飛重量就可以從29噸增加以32噸,增加3噸燃料大約可以讓殲-15的續航時間增加1個小時左右,它的巡航速度大約是900公里,考慮到風阻等因素,等於增加作戰徑300公里左右。
這樣做也有局限性,舉一個例子,如果保障一個4機的作戰編隊,可能就需要2架夥伴加油機提供空中加油支持,也就是三分之一飛機來進行空中加油保障,雖然提高了艦載機的作戰能力,但是也降低了航母的攻擊能力,同時夥伴加油飛機需要從第3起飛點起飛,對地甲板調度和操作提出了更高的要求,所以夥伴加油並不能解決艦載機空中加油的所有問題。