Дозаправка в воздухе как умножитель силы

Дозаправка в воздухе – это передача топлива одним летательным аппаратом другому, выполняемая преимущественно в целях увеличения длительности или дальности его полета. Чем больше длительность полета летательного аппарата (ЛА), тем больше радиус действия боевой машины и дальность беспосадочного маршрута транспортной. Дозаправку в воздухе осуществляет или специально созданный для этой цели самолет-заправщик (СЗ), или способный выполнять функции грузо-пассажирских перевозок и дозаправки в воздухе транспортно-заправочный самолет (ТЗС) со стационарным или съемным топливозаправочным оборудованием (ТЗО), или боевой самолет-заправщик (БСЗ), получающий возможность дозаправлять другие ЛА за счет временно устанавливаемого снимаемого/сбрасываемого ТЗО. Обычно все летательные аппараты, которые способны выполнять дозаправку в воздухе, именуются самолетами-заправщиками.


Идея - российская, патент - американский


Идея дозаправки в воздухе была впервые выдвинута в 1917 году в России и запатентована в 1921 году в США русским эмигрантом Александром Северским. Первая дозаправка в воздухе одним самолетом другого с помощью гибкого шланга произведена в 1923 году в США. В 1933 году в СССР была осуществлена дозаправка самолета-разведчика, а в Великобритании в 1934 году – бомбардировщика. По 1941 год освоение этого способа с целью увеличения продолжительности полета носило не столько прикладной, сколько спортивный характер. К воплощению идеи дозаправки в воздухе в военных целях американцы и англичане приступили в годы Второй мировой войны. Так, в США в 1942 году для увеличения дальности полета бомбардировщиков В-24 некоторое число бомбардировщиков В-17 переоборудовали в самолеты-заправщики КВ-17.

После начала холодной войны перед командованием ВВС США была поставлена задача нанесения ударов, в том числе с применением ядерного оружия, по объектам, расположенным на всей территории Советского Союза. Принимая во внимание обширность территории нашей страны, американское командование осознавало, что решение данной задачи зависит от наличия самолетов-заправщиков, способных обеспечить необходимый боевой радиус действий для самолетов стратегической и тактической авиации. К созданию нового рода авиации – заправочной авиации – ВВС США приступили с присущим им размахом.

Для обеспечения действий бомбардировщиков В-29 и В-50 свыше 210 самолетов В-29 с 1948 года были переоборудованы в СЗ КВ-29. Из произведенных в 1947–1953 годах 370 бомбардировщиков В-50 свыше 160 машин с 1950 года были превращены в СЗ КВ-50 для дозаправки самолетов стратегической и тактической авиации. В 1950–1956 годах американцы построили 2049 самолетов В-47 и с 1951 года приступили к созданию для бомбардировщиков и разведчиков этого типа самолетов-заправщиков КС-97 в количестве 888 единиц. В 1954–1962 годах в США построено 744 бомбардировщика В-52, а с 1956 года начато создание для них и бомбардировщиков В-47 новых, уже с реактивными двигателями, 732 ТЗС КС-135. Появилась в США мысль сделать 244 бомбардировщика В-1 (фактически построено 100 в 1984–1988 годах) и сделать носителями ядерного оружия около 800 истребителей F-16 (первая эскадрилья стала боеготовой в 1979 году), и уже с 1981 года ВВС начинают получать первые из 60 новейших ТЗС КС-10.

В конце 1946 года в американском Стратегическом авиакомандовании на 148 бомбардировщиков В-29 не было ни одного СЗ, но уже в 1948 году принимается решение о создании СЗ КВ-29 и в том же году они приступили к дозаправке бомбардировщиков В-29, а в следующем – и бомбардировщиков В-50. К концу 1953 года на 762 стратегических бомбардировщика приходилось уже 500 СЗ, а к концу 1957 года при 1655 стратегических бомбардировщиках имелось свыше 750 СЗ. На рубеже 50–60-х годов руководство ВВС приняло решение иметь в Стратегическом авиационном командовании на один бомбардировщик один заправщик. В середине 60-х годов это решение было выполнено, а в дальнейшем и перевыполнено. В начале 1998 года в Объединенном стратегическом командовании на 68 бомбардировщиков – носителей ядерного оружия В-52 и В-2, имевших задания по плану SIOP/OPLAN 8044 на уничтожение объектов в РФ, выделялось свыше 200 заправщиков КС-135 регулярных сил, национальной гвардии и резерва ВВС. В итоге на один бомбардировщик приходилось три заправщика. Тактическая авиация ВВС США в 1950 году начала беспосадочные трансокеанские перелеты с дозаправкой в воздухе, а в 1952 году приступила к ведению боевых действий при обеспечении заправочной авиации.

В американских ВМС в прошлом веке функции заправщиков выполняли в разное время свыше 200 самолетов. Начиная с 1953 года роль заправщиков поочередно выполняли KAJ-1, KA-3, KA-6 и KS-3, а в морской пехоте с 1960 года бессменным стал ТЗС КС-130, который в те же годы стал и заправщиком для вертолетов. Кстати говоря, на базе военно-транспортного самолета С-130 были созданы не только заправщики, но и спасательные и специальные самолеты ВС США, обладавшие функцией дозаправки в воздухе. Уже в 70-е годы в США была отработана дозаправка в воздухе транспортных самолетов. К 1980 году 4500 самолетов США были способны принимать топливо в воздухе. В наше время в ВС США до 5%, а в ВВС США до 11% всех ЛА – это самолеты, способные осуществлять дозаправку в воздухе других летательных аппаратов.

В ВС/ВВС СССР с 50-х годов заправщиками становились бомбардировщики Ту-4, Ту-16, М-4 и 3М, которые позже сменил СЗ Ил-78, созданный на базе военно-транспортного самолета Ил-76. В британских ВВС с 1958 года заправщиками последовательно стали порядка 55 из 323 бомбардировщиков «Вэлиант», «Виктор» и «Вулкан». Их затем сменили переоборудованные в ТЗС свыше 30 транспортных самолетов VC-10 и «Тристар». ВВС Франции, располагая 14 СЗ американского производства (КС-135) и таким же числом СЗ своего производства (С-160), практиковали дозаправку самолетов тактической авиации от истребителей со съемным топливозаправочным оборудованием.

В 2001 году около 30 стран мира имело более тысячи СЗ, ТЗС и БСЗ, при этом более 80% этих машин приходилось на долю ВВС и ВМС США, а около 90% было произведено в США.

Важная роль заправщиков

Какую роль играла заправочная авиация в операциях мирного и военного времени? Вот лишь ряд примеров, показывающих ее необходимость и значение.

Весной 1956 года воздушная разведка США резко активизировала свою деятельность над территорией СССР и над прилегающими морями от Кольского полуострова до Берингова пролива, осуществляя вторжение в воздушное пространство СССР одиночными разведчиками, парами и даже отрядом из шести самолетов RB-47. Полеты осуществлялись с авиабазы Туле в северо-западной части Гренландии, где была создана сводная авиагруппа из 20 самолетов фото- и радиотехнической разведки и 28 обеспечивавших их заправщиков КС-97. При удалении объектов разведки до 4000 км от Туле самолеты В-47, обладавшие номинальным боевым радиусом в 3800 км, выполнять эту работу не могли, поэтому все вылеты на разведку проводились при обеспечении заправщиков с соотношением 0,5, один или два самолета-заправщика на одного разведчика. Примерно за 30 дней апреля–мая 48 RB-47 и КС-97 выполнили 156 вылетов.

Во время десятилетней войны США во Вьетнаме ТЗС КС-135 выполнили около 200 тыс. вылетов и осуществили более 800 тыс. дозаправок в воздухе, фактически превратив американские истребители-бомбардировщики тактической авиации в бомбардировщики Дальней авиации.

В мае 1982 года во время англо-аргентинского военного конфликта британские ВВС нанесли бомбовый удар с использованием бомбардировщика «Вулкан» по объектам в районе Фолклендских островов при обеспечении 12 СЗ «Виктор», совершивших шесть дозаправок в воздухе бомбардировщика и девять самих себя для увеличения радиуса дозаправки.

В апреле 1986 года ВС США нанесли удар по Ливии в попытке уничтожить руководителя государства. От ВВС США к этой операции привлекалась созданная в Великобритании авиагруппа в составе 57 самолетов (24 истребителя-бомбардировщика F-111 и 5 самолетов РЭБ EF-111 представляли боевую группу, ее обеспечивали 28 заправщиков сопровождения КС-10 и КС-135). После взлета и первой дозаправки 25% машин боевой и 25% машин обеспечивающей групп, являвшихся резервом на случай отказа техники, вернулись на аэродромы взлета, а остальные 75% самолетов в условиях радиомолчания продолжили полет над океаном и морем. При проведении беспосадочного полета с возвращением на базы в Великобритании общей длительностью 13 часов и общей протяженностью 9600 км заправщики сопровождения выполнили шесть дозаправок (четыре на пути к Ливии и две при возвращении домой).

В ходе военной операции в Ираке в 1991 году за 42 суток 46 КС-10 и 262 КС-135 ВВС США выполнили 15 тыс. вылетов продолжительностью 66 тыс. часов, осуществив 52 тыс. заправок в воздухе с передачей 375 тыс. тонн топлива. В 2003 году группировка заправочной авиации сил антииракской коалиции насчитывала 268 самолетов (15% от всего состава авиационной группировки объединенного оперативного формирования), за 30 суток этой операции они выполнили 9064 вылета на дозаправку в воздухе (22% от всех вылетов), совершая в отдельные сутки до 550 вылетов, и передали в воздухе 189 тыс. тонн топлива (одну треть от всего израсходованного за этот срок авиационного горючего). Дозаправка в воздухе позволила силам и средствам воздушного нападения союзников (с участием 786 истребителей, штурмовиков и бомбардировщиков в 20 733 вылетах) применить 29 345 авиабомб и ракет для нанесения удара по 19 898 точкам прицеливания. По данным за 2011 финансовый год, заправочная авиация Объединенного центрального командования (ОЦК) США осуществила 88 тыс. дозаправок в воздухе, передав 544 тыс. тонн топлива.

Дозаправка в воздухе стала обыденным делом для бомбардировщиков и истребителей, разведывательной, транспортной, спасательной и специальной авиации и для вертолетов ВС США. Например, пилот транспортной авиации должен отрабатывать дозаправку в воздухе не реже одного раза в 45 суток.

Дозаправка в воздухе дает возможность боевой авиации США, Великобритании и Франции не только непрерывно действовать в зоне конфликта, но и осуществлять быструю переброску необходимых сил в любой район мира. В частности, в годы холодной войны «Планом быстрого усиления» НАТО за первые 10 суток чрезвычайной обстановки намечалась переброска из США в Европу через Атлантический океан 60 эскадрилий тактической авиации. Считалось, что для быстрой беспосадочной переброски из США в ФРГ одной истребительной эскадрильи в составе 24 машин с сотнями тонн военного имущества этой эскадрильи необходимо задействовать 11 самолетов КС-135. Позже американцы демонстрировали возможности и ТЗС КС-10 по сопровождению тактической авиации при 13–15-часовых перелетах через Атлантику и Тихий океан в Азию или обратно.

Различные системы

Что же представляет собой топливозаправочное оборудование самолета-заправщика?

Прежде всего, оно должно отвечать требованиям пожарной и летной безопасности, простоте развертывания и свертывания, удобству установления зацепа, скорости передачи топлива. Существует жесткая и гибкая системы дозаправки со стационарным или съемным оборудованием. Основой жесткой стационарной системы является выдвигаемая телескопическая штанга, наконечник которой оператор СЗ вводит в топливоприемник заправляемого самолета. Основой гибкой стационарной или съемной системы является гибкий шланг с конусом, в который пилот дозаправляемого самолета вставляет расположенный близ пилота топливоприемник. При необходимости жесткая система дозаправки может быть достаточно быстро превращена на аэродроме в гибкую посредством подсоединения к телескопической штанге гибкого шланга с конусом.

Узел жесткой системы дозаправки располагается в хвостовой части заправщика, там же может быть размещен и узел гибкой стационарной системы. Узлы гибкой системы помещаются по одному под консолями крыла и один в хвосте или по одному только под крыльями. Топливоприемник может быть утопленным или выступающим, стационарным или выдвижным прямой или изогнутой формы. Его помещают либо сзади и выше пилотской кабины, либо рядом с пилотом в зоне его видимости (перед ним или сбоку от него).

В настоящее время на СЗ и ТЗС устанавливают от одного до четырех узлов дозаправки. Это позволяет заправлять либо один большой самолет (бомбардировщик, транспортник, заправщик) через центральный узел, либо одновременно два ЛА меньших габаритов (истребителей, вертолетов) через подкрыльевые узлы, либо одновременно три истребителя или штурмовика через один центральный и два подкрыльевых узла дозаправки. Топливо из стационарных или съемных баков СЗ с помощью насосов под необходимым давлением через жесткую штангу или гибкий шланг СЗ и через топливоприемник заправляемого летательного аппарата поступает в его баки.

Длина телескопической штанги в рабочем (сложенном) виде составляет, например, около 18 (11) м у ТЗС КС-10 и около 14,5 (8,5) м у ТЗС КС-135. Длина гибкого шланга в рабочем положении у разных самолетов колеблется от 14 до 25 м. Скорость передачи топлива в гибких системах 900–1800 кг/мин (американские вертолеты заправляют со скоростью 500 кг/мин), а в жестких системах темп перекачки находится в диапазоне 2700–4500 кг/мин. Процесс приема топлива в одной дозаправке не превышает 6 минут для вертолета, 20 минут для бомбардировщика и 45 минут для заправщика. Дозаправка вертолетов осуществляется на оптимальной для них скорости самолетами КС-130. Самолеты-заправщики практически способны проводить дозаправку самолетов на скорости от 300 до 900 км/ч, но пилоты предпочитают ее выполнять на скоростях 520–650 км/ч. Дозаправка в воздухе осуществляется при отсутствии турбулентности, при температуре не ниже минус 56 градусов по Цельсию (американская норма), на высотах от 300 м до 9 км (обычно на высоте 6–9 км).

Данная операция требует согласованных действий экипажей передающего и принимающего топливо самолетов. Она особенно осложняется необходимостью регулирования скорости и высоты полета при передаче/приеме большого количества топлива в одной дозаправке. Дозаправкой в воздухе руководит оператор СЗ. Она регулируется с помощью цветного светофора в хвосте СЗ. Ход заправки освещается для пилота принимающего топливо самолета на табло СЗ. Эти устройства позволяют проводить дозаправку в темное время суток и в условиях полного радиомолчания. Осложняют действия заправочной авиации основных стран Запада различие видов используемого топлива и несовместимость топливопередающего оборудования с топливопринимающим. Палубная авиация ВМС США не может дозаправляться от ТСЗ ВВС КС-135 с узлом только жесткой системы дозаправки, кроме того палубная авиация ВМС работает на том виде топлива, который не применяется в ВВС США. Передаваемые в пользование Великобритании американские разведчики RC-135 не в состоянии воспользоваться услугами нового английского ТЗС «Вояджер» из-за особенностей топливозаправочного оборудования этой машины.

Дорогая привилегия

Дозаправка в воздухе – удовольствие дорогое. Согласно проведенным в 2006 году расчетам, в ВВС США стоимость передаваемого при дозаправке в воздухе одного галлона топлива превышала стоимость передаваемого при заправке на аэродроме такого же объема топлива в 18 раз (очевидно, с учетом амортизационных расходов по средствам доставки), а всего на дозаправку топливом в воздухе уходило 6% расходовавшегося авиацией топлива (в 2006 финансовом году ВВС США планировали закупить 9,8 млрд литров всех видов ГСМ для наземных и летных структур). При этом, вероятно, не учитывалось потребление топлива, в том числе на дозаправку в воздухе, и расходы на топливо ОЦК, которые финансировались отдельно в связи с ведением боевых действий в юго-западной части Азии.

Самым массовым и удачливым СЗ прошлого столетия стал КС-135, созданный на базе планера «Боинг-717». Он поступил в ВВС в 1957–1966 годах, а с вооружения его планируют снять в 2048 году. ТЗС КС-135R имеет четыре турбовентиляторных двигателя, крейсерскую скорость 850 км/ч, а максимальный запас топлива в 92 т при максимальной взлетной массе 146 т обеспечивает перегоночную дальность 14 800 км. На расстоянии 1850, 3700 и 4500 км от базы вылета (с условием возвращения на нее) он может передать соответственно 67, 50 и 43 т топлива со скоростью перекачки 3600 кг/мин по жесткой и 1800 кг/мин по гибкой системе дозаправки.

ТЗС КС-135 был рассчитан на 39–41 тыс. часов налета. В первые 15 лет эксплуатации средний годовой налет на самолет доходил до 480 часов, а затем колебался от 300 до 700, хотя средней нормой налета считается 350 часов в год. В ходе военных операций против Ирака в 1991 и 2003 годах продолжительностью 42 и 30 суток каждый КС-135 в зоне ОЦК совершал в сутки по 1,12–1,13 вылетов (максимально два). Сегодня считается, что в чрезвычайный период имеющиеся в ВВС США ТЗС КС-135 смогут выполнять на дозаправку в воздухе по 900 вылетов в сутки. Так, например, в 2012 финансовом году одна заправочная эскадрилья ВВС США имела – в среднем при 91 вылете в год на каждый из 20 КС-135R – средний годовой налет на самолет в 351 час (на конец 2012 финансового года в ВВС имелось 416 КС-135 и 59 КС-10).

Все КС-135 оборудованы одним узлом жесткой системы дозаправки, часть имеет дополнительно по два узла гибкой системы, некоторое количество может дозаправляться от другого СЗ. За каждый час полета по кругу один КС-135 должен заправить 1–2 истребителя (при заходе на дозаправку истребитель делает 1–2 сухих зацепа и одно пополнение запасов топлива) или за каждые два часа – бомбардировщик. При сопровождении он ведет до 6–8 истребителей с 18–24 дозаправками. Должное техническое обслуживание (свыше 30 часов на летный час на аэродроме, через каждые пять лет обслуживание и ремонт на заводе-изготовителе) позволяет иметь технически исправными до 80% машин (в ОЦК до 86%). Снимаемые с вооружения ТЗС КС-135 в своем большинстве подлежат консервации для возможного использования в будущем. Способность быстрой заводки всех двигателей через 1,5–2 минуты с момента объявления тревоги обеспечивала в годы холодной войны взлет дежурной группы авиакрыла (5 В-52, 5 КС-135) в период с пятой по восьмую минуту от времени объявления тревоги с минимальным интервалом взлета (10 самолетов за 180 секунд).

Шедевром заправочной авиации стал с 1981 года универсальный для боевой авиации США и их союзников ТЗС КС-10 (три двигателя, крейсерская скорость 900 км/ч, максимальная масса 267 т, в том числе 161 т топлива, перегоночная дальность 18,5 тыс. км, четыре узла заправки), способный передать 45 т топлива при радиусе действия в 6 тыс. км. Основным заправщиком авиации морской пехоты стал КС-130 модификации J; имея 37 т топлива, он может передать 26 т на удалении 925 км от базы вылета и возвращения. Палубный БСЗ F/A-18 «Супер Хорнет» со съемным/сбрасываемым ТЗО, располагая 14 т топлива, способен передать до 10 т на удалении 500 км от авианосца.

Заправщики КС-135 и КС-10, сгруппированные в крылья и эскадрильи, входят в состав нескольких командований и в национальную гвардию ВВС США; в чрезвычайный период до 50% ТЗС КС-135 переходит в оперативное подчинение командующего Объединенным стратегическим командованием, создавая 294-е оперативное соединение. ТЗС морской пехоты и БСЗ флота входят в состав авиакрыльев этих видов ВС США. Самолеты-заправщики других стран входят в состав ВВС, будучи объединенными в эскадрильи и отряды.

Но обладание заправщиками не является привилегией ВС. В текущем десятилетии в Великобритании частный консорциум финансирует строительство 14 ТЗС А330 MRTT «Вояджер» (самолет с двумя двигателями представляет собой нечто среднее между КС-135 и КС-10, приближаясь по своим достоинствам к КС-10). Большинство самолетов «Вояджер» будут эксплуатироваться на правах аренды в ВВС как ТЗС, а пять машин предоставляются частным арендаторам с обязательством их возвращения в ВВС при возникновении такой необходимости. Пример разумного подхода к использованию СЗ показали ВМС и Корпус морской пехоты (КМП) США. В прошлом десятилетии сообщалось о том, как американская частная компания, арендовавшая несколько переоборудованных из гражданских самолетов «Боинг-707» и DC-10 в СЗ машин, обеспечивала боевую подготовку летного состава авиации ВМС и КМП в восточной части США. В среднем за год выполнялось примерно 325 вылетов на дозаправку в воздухе с передачей в каждом вылете в среднем по 17 т топлива. Использование гражданских СЗ вместо военных позволяло экономить 11–13% на стоимости летного часа: в 2008 году у практически однотипных машин К-707 и КС-135 стоимость летного часа составляла 7500 и 9750 долл., а у почти одинаковых КDС-10 и КС-10 –12 500 и 13 910 долл. соответственно (в те годы доля стоимости топлива в стоимости летного часа приближалась к 40%). И тут задаешься вопросом: а почему бы этот англо-американский опыт не перенять России?

Перспективы

Каковы перспективы развития заправочной авиации?

ВВС США осуществят в 2016–2048 годах планомерную замену своих оставшихся 390–400 ТЗС КС-135R/T ориентировочно на 350 средних ТЗС КС-46А (выйдя в 2028 году на уровень 179 КС-46 и 200-230 КС-135), после 2048 года можно ожидать прихода на смену тяжелому ТЗС КС-10 нового ТЗС. В ближайшие 10–15 лет все ТЗС КС-130 прежних модификаций уступят место самолетам КС-130J (морская пехота получит 104 такие машины, в ВВС свыше 115 С-130J будут способны дозаправлять вертолеты сил спецопераций). В палубной авиации ВМС пока не предвидится использования в качестве БСЗ самолета, иного чем F/A-18 со съемным оборудованием для дозаправки. ЕС будет продолжать наращивание своего флота заправочной авиации до 70 ТЗС и его обновление. К новым ТЗС А330 MRTT могут прибавиться и военно-транспортные А-400М со съемным жестким и гибким топливозаправочным оборудованием. В России к 2030 году 20 СЗ Ил-78 уступят место 31 новому, уже ТЗС. КНР увеличит состав заправщиков, вероятно, за счет приобретения и копирования СЗ и ТЗС иностранного производства. Другие страны в зависимости от их потребностей, возможностей и предпочтений могут обратиться к покупке или аренде тяжелых ТЗС (типа А330), средних (типа «Боинг-767», КС-46А, А-400М, КС-135), легких (типа КС-130J). Следует учитывать и возможности Бразилии по выпуску на рынок доступного и конкурентоспособного самолета-заправщика. Прослеживается некоторое увеличение числа самолетов-заправщиков в странах Азии.

России нужны транспортно-заправочные самолеты и съемное топливозаправочное оборудование для оснащения боевых самолетов, действующих в роли заправщиков. Наша страна огромна. От Новороссийска до Петропавловска-Камчатского – около 8 тыс. км, а до Северной Земли – более 4 тыс. км. Протяженность сухопутных и морских границ около 60 тыс. км. Без достаточного числа СЗ и ТЗС быстрый маневр оперативно-тактической авиации на территории страны невозможен, как невозможны и ее действия на морских и океанских ТВД. Не надо забывать и то, что нашим «многоразовым» самолетам оперативно-тактической авиации пришлось заменить уничтоженные в нашей стране одноразовые баллистические и крылатые ракеты наземного базирования с дальностью от 500 до 5500 км. Следует иметь в виду и возможность привлечения нашей оперативно-тактической авиации к глобальным коалиционным военным операциям, где она не должна становиться пасынком из-за отсутствия своей заправочной авиации. Американцы уже больше 60 лет постоянно гоняют свою военную авиацию с дозаправкой в воздухе через океаны, из Северного полушария в Южное и обратно, а для ВВС РФ полет эскадрильи или полка Су-24 на 8 тыс. км или меньше с дозаправкой в воздухе – событие, которое происходит чуть ли не раз в десятилетие.

Чтобы авиация видов ВС России смогла расправить свои крылья, нужно, во-первых, оснастить все наши боевые летательные аппараты оборудованием для приема топлива в воздухе, во-вторых, увеличить число самолетов, способных осуществлять дозаправку в воздухе боевых летательных аппаратов, в-третьих, создать по крайней мере два типа самолетов для дозаправки в воздухе других летательных аппаратов: тяжелый или средний ТЗС для военного использования и легкий учебно-тренировочный самолет-заправщик для массового обучения летного состава технике дозаправки в воздухе и поддержания навыков дозаправки в воздухе у летного состава ВВС, ВМФ и армейской авиации СВ. Откладывать это дело на «потом» – опасно.