軍用飛機配裝熱加油關鍵點淺析

吳寶林，閆會明，孫 民

（航空工業洪都，江西 南昌，330024）

0 引言

飛機熱加油作業是指飛機在發動機或輔助動力裝置工作時進行的加油作業。采用熱加油方式，能夠減少發動機壽命損耗，降低飛機的維護成本，縮短地面保障時間，提高加油作業效率。

美國在20世紀80年代就已經在主要機型上實現了熱加油技術保障方式，并且在實戰中得到了檢驗，能夠使作戰飛機地面停留加油及裝彈時間壓縮至15分鐘內，為贏得制空權和戰場保障的時效性起到了重要作用[1]。

相比常規加油系統，熱加油安全影響因素更多，危險更大，只有在需要縮短飛機再次出動時間、搶奪制空權、提高作戰效率時選擇性實施，對熱加油作業人員、作業流程也有較高的要求。本文研究分析了國外飛機熱加油系統的原理，總結了熱加油設計及使用要求，分析了設計及使用的關鍵點。

1 國外熱加油使用情況

最初美國空軍提出在發動機開車情況下進行飛機燃油補充、彈藥填充等，以達到縮短再次出動準備時間，減少地面停留以及戰機保障時間，避免動用一些場務保障裝備，提高戰機二次作戰效能[2]。

同常規加油相比，熱加油過程中發動機尾焰、進氣道吸氣以及油氣點燃等安全影響因素更多，危險更大，美軍規定只有在需要縮短飛機再次出動準備時間、搶奪制空權、提高作戰效率時才可實施。

目前美國EA/A-6、A-7E、E-2、F-14、F-18C/D、F-22、S-3和AV-8等飛機都采用了熱加油設計,并在20世紀海灣戰爭、科索沃戰爭、伊拉克戰爭中得到了實戰檢驗。本文將通過分析F-18C/D飛機熱加油系統原理及安全性設計考慮，總結熱加油系統設計、操作及地面設備的要求。

1.1 F-18C/D飛機熱加油系統原理

F-18C/D飛機配備4個機身油箱、2個機翼油箱、2個機身消耗油箱和2個垂尾油箱，具備空中加油、地面正常壓力加油、熱加油功能。熱加油系統主要由地面加油接頭、加油管路、單向閥、加油通氣閥、加油選擇及控制裝置、預檢裝置、信號指示及操縱控制板等設備組成。飛機燃油系統內部加油管路只有一套，并且與其他燃油系統管路不共用，進入每一油箱的加油管路單獨設置了控制閥，可實現向機身、機翼每個油箱獨立加油，F-18C/D加油系統原理示意圖見圖1。

圖1 F-18C/D加油系統原理示意圖

1.2 F-18C/D安全性設計考慮

1）原理方案設計考慮

通過上述分析可知，F-18C/D飛機熱加油與正常地面壓力加油原理基本一致，均具有預檢系統、加油控制和顯示功能。相比正常地面壓力加油，增加油箱壓力和流量指示功能，油箱壓力指示功能能夠反映飛機油箱內部壓力是否在正常工作范圍內，熱加油時發出油箱超壓告警時，應停止加油，降低由于油箱超壓漏油產生火災的風險。流量指示功能能夠反映加油閥門是否工作正常，熱加油時加油流量超出正常范圍時，應停止加油，防止熱加油作業后無法關閉加油閥，減少燃油流出，保證熱加油作業的安全性[3]。

2）加油口及排氣口布置考慮

熱加油時發動機處于工作狀態，為保證熱加油作業人員的安全性，熱加油口應盡量遠離飛機尾部發動機尾焰、進氣道前方吸氣及易產生油氣點燃的危險區域。在飛機進行熱加油時，熱加油作業人員應能夠觀察到飛機排氣口附近是否出現油霧，排氣口應布置在便于觀察位置。其中F-18C/D飛機的加油口及加油控制面板布置于右側進氣道前方約5.2m處，并配備靜電接地點，處于危險區域之外，F-18C/D排氣口布置在飛機底部，便于熱加油作業人員觀察排氣口情況[4]。

1.3 熱加油系統設計及使用要求

通過對國外飛機熱加油系統分析可知，熱加油系統與地面壓力加油系統原理基本一致，飛機的熱加油系統一般與壓力加油系統可共用一套成品。熱加油系統的本質特征是“安全”，因此熱加油系統相比常規加油在“加油系統安全”、“操作流程安全”、“作業設備安全”等方面提出了更為嚴格的要求。

1）熱加油系統要求

使用熱加油系統的飛機，應盡量使燃油系統簡化，降低飛機的復雜程度，降低對場站設施/設備的依賴程度，最大化提升飛機再次出動準備性能。

同時，設計熱加油系統時應充分考慮操作人員的安全性，防止加油過程中產生電火花，飛機應具有可靠的通氣及排油系統，熱加油過程中放油口、通氣口產生的油氣應能安全的排出機外，并采取多種措施降低加油過程中靜電點燃油氣的風險，保證加油過程的安全性，避免產生危害性的后果[5]。

2）操作流程要求

在制定熱加油操作流程時，要充分考慮熱加油作業人員實施的可行性，熱加油操作流程應盡量簡單、詳細，明確加油前、加油中以及加油后的注意事項，并給出防范措施，同時還需明確對熱加油操作人員技能/資質的要求。

3）作業設備要求

在熱加油過程中，地面加油設備應安全可靠，熱加油操作人員應能夠快速與飛機加油接口連接及拆卸，地面加油設備應采取多種措施減少靜電產生；熱加油操作現場需配備多種滅火設備，以及應急救援設備，保證出現火情等應急情況下，能夠及時進行處理。

2 熱加油設計及使用關鍵點

通過對國外熱加油飛機使用情況的研究，總結出熱加油在系統方案設計、操縱流程、熱加油使用等方面關鍵點如下。

1）熱加油原理設計

熱加油與壓力加油均是用于滿足飛機燃油補充需要，熱加油可認為是發動機開車情況下的壓力加油，兩者系統功能基本一致，因此可以考慮熱加油系統與壓力加油系統盡量共用設備，從而降低飛機復雜程度并減少飛機成本及重量。由于熱加油時需要更注重加油過程的安全性，因此，需要充分考慮加油過程中消除靜電點燃油氣的風險，在方案設計時考慮采取多種措施用于保證熱加油安全，防止加油過程中產生電火花，避免產生危害性的后果[6]。

2）熱加油口及排油/氣口布置

發動機開車狀態下，發動機尾焰和進氣道吸氣都可能對熱加油操作人員造成傷害。因此，熱加油接口在飛機上的布置位置應充分考慮熱加油操作人員的可操作性，同時還需考慮熱加油操作人員的安全性，保證熱加油操作人員能夠遠離飛機危險區域，如發動機排氣區域、發電機通風口、飛機尾鉤區域、副油箱下方區域、進氣道危險區域、武器發射通道等，保證熱加油操作人員的安全。

熱加油過程中高速燃油進入油箱濺射形成油霧，油霧隨油箱內空氣沿通氣管排出，在排氣口附近形成范圍較大的高濃度油氣，加注完燃油后如果加油設備沒有自動停止，燃油將從放油口排出，易發生火災，因此，應針對排油/氣口產生的油氣采取安全措施。

3）熱加油操作流程

熱加油之前，應注意檢查熱加油作業人員資質是否符合要求，加油設備是否符合相關認證標準；檢查所有武器、外掛油箱是否牢固，檢查放油閥門是否關閉；加油過程中，應保證飛機是在準確的加油位置，使用輪擋將飛機固定并連接好地線，連接機內外通話系統，將地面加油設備接地后再連接飛機，進行熱加油預檢，確認無誤后進行加注燃油。加完燃油后，切斷地面加油設備，并移開加油接嘴，斷開接地線，斷開機內外通話系統。

4）熱加油作業人員

進行熱加油作業的人員應為經過專業培訓并取得相應資格的人員；熱加油作業人員至少應有3人，一般為加油操作員、加油監察員和消防員；如果飛機具備機內外通訊系統，操作人員應使用機內外通訊系統與飛行員進行實時溝通，如果沒有則需使用手勢進行溝通。應注意的是，進行熱加油之前，熱加油操作人員應與飛行員溝通前一個飛行架次是否進行空中放油，如果進行過空中放油，則要檢查放油閥；在熱加油過程中，熱加油操作人員需時刻關注是否有氣流從飛機放油孔流出。

5）熱加油作業現場

現場開展熱加油作業的人員，禁止在衣服外面掛金屬物件，以免產生火花；禁止穿外露鐵釘、鐵掌的鞋子，同時要求從事加油作業的所有人員在加油前都要觸摸接點金屬線，以放出靜電。熱加油過程中，加油作業現場應配備足夠的消防設備，還要保證一臺失事救援車在場。在雷暴天氣禁止進行熱加油操作。

3 結語

隨著現代作戰飛機的升級完善，為提高戰機再次出動準備時間，對地面維護提出了更高的要求。通過對熱加油安全性的進一步提升，熱加油方式將成為未來戰斗機再次出動時采取的主要加油方式，需要對熱加油原理設計、熱加油口及排油/氣口設計、熱加油操作流程、熱加油作業人員、熱加油作業現場提出更高的要求。