Танкеры в небе: история и развитие самолетов-заправщиков
Фото: Минобороны РФ
Дозаправка в воздухе − сложнейший элемент пилотирования, ведь двум самолетам необходимо сблизиться друг с другом на расстояние около 20 метров. По сложности дозаправку сравнивают со стыковкой космических аппаратов, она неизменно присутствует в программе авиашоу, тренировочных полетов и учений.
Пока инженеры и авиаторы не пришли к современным вариантам дозаправки, было испробовано немало оригинальных решений. Сегодня основным авиатанкером российской военной авиации является Ил-78 и его модификации. Новейший Ил-78М-90А, изготовленный на заводе «Авиастар-СП» (входит в ОАК), может не только заправлять в небе самолеты − в случае необходимости он может быть переоборудован в военно-транспортный, пожарный, медицинский или спасательный вариант для эвакуации пострадавших в чрезвычайных ситуациях. О становлении дозаправки в воздухе и современных авиатанкерах российской армии − в нашем материале.
С канистрой между самолетами
Дозаправка в воздухе позволяет самолетам пополнять баки топливом без посадки, прямо во время полета. Сегодня это будничный процесс для военных летчиков, который, тем не менее, требует серьезной подготовки. Попробуйте представить, что вам нужно на большой скорости заправить свой автомобиль от едущей рядом автоцистерны. По словам пилотов, дозаправка в воздухе, в особенности ночная – технически более сложный процесс, чем стыковка космических кораблей.
Уже на заре авиации конструкторы задумывались, как увеличить дальность полета крылатых машин, и самой очевидной мыслью было увеличить запас топлива. Считается, что первым идею дозаправки аэропланов в небе при помощи шланга высказал российский ас и изобретатель Александр Прокофьев-Северский в 1917 году. С приходом к власти большевиков он эмигрировал в США, где в 1921 году получил патент на свое изобретение.
Александр Прокофьев-Северский
В том же году в США была зафиксирована первая попытка переправить топливо с одного самолета на другой. Проделана она была в оригинальной манере: американец Уэсли Мэй с канистрой горючего, привязанной у него за спиной, перебрался в воздухе с одного аэроплана на другой и залил топливо в бак. Очевидно, что это был не самый практичный способ.
В 1923 году армией США были проведены испытания дозаправки уже по методу, предложенному Северским: 15-метровый шланг спускался с одного самолета к другому, пилот заправляемой машины ловил шланг и прикреплял к баку, под воздействием силы тяжести горючее перетекало из бака в бак. Для безопасности шланг оснащался клапаном, который перекрывал ход горючего, если шланг отсоединялся раньше времени. Благодаря этой технике в 1923 году американцы установили несколько мировых рекордов продолжительности полетов.
«Шланг с петлей» и «летающая стрела»
Дозаправка в воздухе была принята мировым авиасообществом, и начался новый виток погони за рекордами дальности полета. В 1929 году экипаж самолета Atlantic-Fokker С-2А провел в небе почти 7 дней, дозаправившись в воздухе 42 раза. А в 1935 году был установлен рекорд в 27 дней в воздухе: ради победы пилоты были готовы неделями жить в тесных кабинах, самостоятельно ремонтируя и заправляя самолеты.
В 1930-е годы система дозаправки совершенствуется Королевскими ВВС Великобритании. Кроме увеличения дальности появился еще один резон − уменьшение массы самолета при взлете. Это давало возможность бомбардировщикам взять на борт больше вооружения. Появляется первая система по дозаправке в воздухе «шланг с петлей» с использованием специальных захватов и стальных тросов.
Дозаправка Atlantic-Fokker C-2A Question Mark от транспортного Douglas C-1, 1929 г.
Вторая мировая война, ускорившая развитие технологий в военной авиации, наоборот, привела к застою в направлении воздушной дозаправки. У стран-лидеров появились большие самолеты, собственных запасов топлива которых хватало на дальние полеты. К идее небесных танкеров в США вернулись в период холодной войны, когда расстояния для доставки смертоносного оружия в СССР возросли, и снова нужно было увеличивать дальность полета. Существовавшие системы дозаправки имели недостатки и требовали усовершенствования.
К концу 1940-х годов в США уже были две заправочные эскадрильи, собранные из модифицированных бомбардировщиков B-29. В то же время Boeing разрабатывает «летающую стрелу», которая состояла из телескопической трубы с рулями на конце. Стрела опускалась оператором и «прилетала» к разъему на приемнике заправляемого самолета. Эта конструкция позволяла более точно контролировать операцию дозаправки на высоких скоростях и перекачивать в минуту в шесть раз больше топлива, чем раньше. В середине 1950-х годов в США появились специализированные авиатанкеры KC-135, которые в случае нападения должны были обеспечить перелет бомбардировщиков B-52 до территории СССР.
Воздушная дозаправка в СССР
В Советском Союзе также велись разработки различных дозаправочных воздушных систем. В 1929 году группа конструкторов под руководством военного инженера А.К. Запанованного создала рабочую систему перекачки топлива в воздухе. В 1936 году даже состоялась первая в мире дозаправка истребителя в воздухе, но в стадию практического применения система так и не перешла. Сначала мешали технические проблемы: летчику заправляемой машины необходимо было вручную поймать законцовку шланга с прикрепленным грузом и направить ее в заправочную горловину. Это было непростым делом, к тому же появились самолеты с закрытой кабиной. А затем работы прервала война.
К этой идее вернулись после победы, уже на новом техническом уровне. В начале 1950-х годов была принята на вооружение оригинальная идея передачи горючего по принципу «с крыла на крыло», разработанная летчиками-испытателями И.И. Шелестом и В.С. Васяниным. Система была максимально автоматизирована, но осложнялась процессом стыковки, который проходил за спинами летчиков по подсказкам других членов экипажа, а также нахождением шланга в зоне турбулентности, что нередко приводило к аварийной ситуации. Тем не менее способ был успешно освоен и активно применялся на самолетах Ту-4 и Ту-16 вплоть до снятия их с вооружения.
Заправка МиГ-19
Параллельно с системой дозаправки «с крыла на крыло» разрабатывалась и более перспективная система «шланг-конус», ставшая впоследствии основной для заправки истребителей и самолетов дальней авиации. На испытаниях 1953 года с помощью этой системы от заправщика Ту-4 смогли получить топливо одновременно два истребителя МиГ-15. Две точки дозаправки располагались на законцовках крыла. Выпускаемые шланги с конусами стыковались со специальными телескопическими штангами, укрепленными на носовой части истребителей.
С 1953 года все новые бомбардировщики стали проектироваться с оборудованием для дозаправки в воздухе. Первые заправщики, созданные на базе Ту-4, поступили на вооружение в 1954 году, затем пришли Ту-16, а в конце 1950-х годов в топливозаправщики системы «шланг-конус» начали переоборудовать и бомбардировщики, разработанные в ОКБ Мясищева.
Первый специальный
Первым в СССР специализированным авиационным заправщиком стал Ил-78, созданный на базе Ил-76 – одного из самых успешных военных транспортников в истории авиации. «Семьдесят восьмой» поднялся в небо в 1983 году. Если предыдущие танкеры были рассчитаны преимущественно на работу с самолетами дальней авиации, то Ил-78 мог взаимодействовать с машинами фронтовой авиации и авиации ПВО.
На самолете установлено сразу три заправочных устройства: два в крыльях для заправки «легких» самолетов и одно в кормовой части для «тяжелой» авиации. Цистерна для топлива была размещена в грузовом отсеке, а на месте кормового стрелка в Ил-78 появился оператор заправки.
Система заправки состоит из унифицированного подвесного агрегата заправки (УПАЗ), устанавливаемого на самолет-заправщик, и приемного устройства на штанге заправляемого самолета. Агрегат УПАЗ-1, разработанный НПП «Звезда», может перекачивать до 2300 литров в минуту. Заправка выполняется на скоростях 400-600 км/ч и высотах 4-7 км .
Заправщик для дальней, фронтовой и специальной авиации
Сегодня на вооружении российских военных стоят Ил-78 и Ил-78М, которые способны обслуживать практически весь авиапарк ВВС. «Клиентами» заправщиков являются стратегические бомбардировщики Ту-160 и Ту-95МС, перехватчики МиГ-31, истребители Су-30, Су-33, Су-35, истребители-бомбардировщики Су-34, бомбардировщик Су-24, летающие радары А-50.
Дозаправщики активно применяются в ходе крупных военных учений последних лет, задействованы в сирийской кампании. В планах Минобороны − увеличение количества самолетов этого типа и модернизация существующих. Так, в конце 2020 года завод «Авиастар-СП», входящий в дивизион транспортной авиации Объединенной авиастроительной корпорации, приступил к реализации контракта на поставку Министерству обороны РФ десяти самолетов Ил-78М-90А.
Фото: пресс-служба Президента РФ
Усовершенствованный заправщик оснащен четырьмя двигателями нового поколения ПС-90А-76 производства «ОДК-Пермские моторы». В машине полностью обновлен пилотажно-навигационный комплекс, а также реализована «стеклянная кабина», которая позволяет снизить нагрузку на экипаж, повысить безопасность и точность полетов. Ил-78М-90А в небе может одновременно заправлять два самолета фронтовой авиации, а с хвостового агрегата возможна заправка самолетов дальней, фронтовой и специальной авиации. На земле новый «семьдесят восьмой» способен одновременно заправлять четыре самолета. При необходимости топливозаправщик конвертируется в грузовую машину. В перспективе Ил-78М-90А станет основным топливозаправщиком для пополнения топливом в воздухе самолетов дальней, фронтовой и специальной авиации.