吳寶林，閆會(huì)明，孫 民

（航空工業(yè)洪都，江西 南昌，330024）

0 引言

飛機(jī)熱加油作業(yè)是指飛機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)或輔助動(dòng)力裝置工作時(shí)進(jìn)行的加油作業(yè)。采用熱加油方式，能夠減少發(fā)動(dòng)機(jī)壽命損耗，降低飛機(jī)的維護(hù)成本，縮短地面保障時(shí)間，提高加油作業(yè)效率。

美國(guó)在20世紀(jì)80年代就已經(jīng)在主要機(jī)型上實(shí)現(xiàn)了熱加油技術(shù)保障方式，并且在實(shí)戰(zhàn)中得到了檢驗(yàn)，能夠使作戰(zhàn)飛機(jī)地面停留加油及裝彈時(shí)間壓縮至15分鐘內(nèi)，為贏得制空權(quán)和戰(zhàn)場(chǎng)保障的時(shí)效性起到了重要作用[1]。

相比常規(guī)加油系統(tǒng)，熱加油安全影響因素更多，危險(xiǎn)更大，只有在需要縮短飛機(jī)再次出動(dòng)時(shí)間、搶奪制空權(quán)、提高作戰(zhàn)效率時(shí)選擇性實(shí)施，對(duì)熱加油作業(yè)人員、作業(yè)流程也有較高的要求。本文研究分析了國(guó)外飛機(jī)熱加油系統(tǒng)的原理，總結(jié)了熱加油設(shè)計(jì)及使用要求，分析了設(shè)計(jì)及使用的關(guān)鍵點(diǎn)。

1 國(guó)外熱加油使用情況

最初美國(guó)空軍提出在發(fā)動(dòng)機(jī)開車情況下進(jìn)行飛機(jī)燃油補(bǔ)充、彈藥填充等，以達(dá)到縮短再次出動(dòng)準(zhǔn)備時(shí)間，減少地面停留以及戰(zhàn)機(jī)保障時(shí)間，避免動(dòng)用一些場(chǎng)務(wù)保障裝備，提高戰(zhàn)機(jī)二次作戰(zhàn)效能[2]。

同常規(guī)加油相比，熱加油過程中發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰、進(jìn)氣道吸氣以及油氣點(diǎn)燃等安全影響因素更多，危險(xiǎn)更大，美軍規(guī)定只有在需要縮短飛機(jī)再次出動(dòng)準(zhǔn)備時(shí)間、搶奪制空權(quán)、提高作戰(zhàn)效率時(shí)才可實(shí)施。

目前美國(guó)EA/A-6、A-7E、E-2、F-14、F-18C/D、F-22、S-3和AV-8等飛機(jī)都采用了熱加油設(shè)計(jì),并在20世紀(jì)海灣戰(zhàn)爭(zhēng)、科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)、伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中得到了實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)。本文將通過分析F-18C/D飛機(jī)熱加油系統(tǒng)原理及安全性設(shè)計(jì)考慮，總結(jié)熱加油系統(tǒng)設(shè)計(jì)、操作及地面設(shè)備的要求。

1.1 F-18C/D飛機(jī)熱加油系統(tǒng)原理

F-18C/D飛機(jī)配備4個(gè)機(jī)身油箱、2個(gè)機(jī)翼油箱、2個(gè)機(jī)身消耗油箱和2個(gè)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(tǒng)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(yù)檢裝置、信號(hào)指示及操縱控制板等設(shè)備組成。飛機(jī)燃油系統(tǒng)內(nèi)部加油管路只有一套，并且與其他燃油系統(tǒng)管路不共用，進(jìn)入每一油箱的加油管路單獨(dú)設(shè)置了控制閥，可實(shí)現(xiàn)向機(jī)身、機(jī)翼每個(gè)油箱獨(dú)立加油，F(xiàn)-18C/D加油系統(tǒng)原理示意圖見圖1。

圖1 F-18C/D加油系統(tǒng)原理示意圖

1.2 F-18C/D安全性設(shè)計(jì)考慮

1）原理方案設(shè)計(jì)考慮

通過上述分析可知，F(xiàn)-18C/D飛機(jī)熱加油與正常地面壓力加油原理基本一致，均具有預(yù)檢系統(tǒng)、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(jī)油箱內(nèi)部壓力是否在正常工作范圍內(nèi)，熱加油時(shí)發(fā)出油箱超壓告警時(shí)，應(yīng)停止加油，降低由于油箱超壓漏油產(chǎn)生火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。流量指示功能能夠反映加油閥門是否工作正常，熱加油時(shí)加油流量超出正常范圍時(shí)，應(yīng)停止加油，防止熱加油作業(yè)后無法關(guān)閉加油閥，減少燃油流出，保證熱加油作業(yè)的安全性[3]。

2）加油口及排氣口布置考慮

熱加油時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)處于工作狀態(tài)，為保證熱加油作業(yè)人員的安全性，熱加油口應(yīng)盡量遠(yuǎn)離飛機(jī)尾部發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰、進(jìn)氣道前方吸氣及易產(chǎn)生油氣點(diǎn)燃的危險(xiǎn)區(qū)域。在飛機(jī)進(jìn)行熱加油時(shí)，熱加油作業(yè)人員應(yīng)能夠觀察到飛機(jī)排氣口附近是否出現(xiàn)油霧，排氣口應(yīng)布置在便于觀察位置。其中F-18C/D飛機(jī)的加油口及加油控制面板布置于右側(cè)進(jìn)氣道前方約5.2m處，并配備靜電接地點(diǎn)，處于危險(xiǎn)區(qū)域之外，F(xiàn)-18C/D排氣口布置在飛機(jī)底部，便于熱加油作業(yè)人員觀察排氣口情況[4]。

1.3 熱加油系統(tǒng)設(shè)計(jì)及使用要求

通過對(duì)國(guó)外飛機(jī)熱加油系統(tǒng)分析可知，熱加油系統(tǒng)與地面壓力加油系統(tǒng)原理基本一致，飛機(jī)的熱加油系統(tǒng)一般與壓力加油系統(tǒng)可共用一套成品。熱加油系統(tǒng)的本質(zhì)特征是“安全”，因此熱加油系統(tǒng)相比常規(guī)加油在“加油系統(tǒng)安全”、“操作流程安全”、“作業(yè)設(shè)備安全”等方面提出了更為嚴(yán)格的要求。

1）熱加油系統(tǒng)要求

使用熱加油系統(tǒng)的飛機(jī)，應(yīng)盡量使燃油系統(tǒng)簡(jiǎn)化，降低飛機(jī)的復(fù)雜程度，降低對(duì)場(chǎng)站設(shè)施/設(shè)備的依賴程度，最大化提升飛機(jī)再次出動(dòng)準(zhǔn)備性能。

同時(shí)，設(shè)計(jì)熱加油系統(tǒng)時(shí)應(yīng)充分考慮操作人員的安全性，防止加油過程中產(chǎn)生電火花，飛機(jī)應(yīng)具有可靠的通氣及排油系統(tǒng)，熱加油過程中放油口、通氣口產(chǎn)生的油氣應(yīng)能安全的排出機(jī)外，并采取多種措施降低加油過程中靜電點(diǎn)燃油氣的風(fēng)險(xiǎn)，保證加油過程的安全性，避免產(chǎn)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(shí)，要充分考慮熱加油作業(yè)人員實(shí)施的可行性，熱加油操作流程應(yīng)盡量簡(jiǎn)單、詳細(xì)，明確加油前、加油中以及加油后的注意事項(xiàng)，并給出防范措施，同時(shí)還需明確對(duì)熱加油操作人員技能/資質(zhì)的要求。

3）作業(yè)設(shè)備要求

在熱加油過程中，地面加油設(shè)備應(yīng)安全可靠，熱加油操作人員應(yīng)能夠快速與飛機(jī)加油接口連接及拆卸，地面加油設(shè)備應(yīng)采取多種措施減少靜電產(chǎn)生；熱加油操作現(xiàn)場(chǎng)需配備多種滅火設(shè)備，以及應(yīng)急救援設(shè)備，保證出現(xiàn)火情等應(yīng)急情況下，能夠及時(shí)進(jìn)行處理。

2 熱加油設(shè)計(jì)及使用關(guān)鍵點(diǎn)

通過對(duì)國(guó)外熱加油飛機(jī)使用情況的研究，總結(jié)出熱加油在系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、操縱流程、熱加油使用等方面關(guān)鍵點(diǎn)如下。

1）熱加油原理設(shè)計(jì)

熱加油與壓力加油均是用于滿足飛機(jī)燃油補(bǔ)充需要，熱加油可認(rèn)為是發(fā)動(dòng)機(jī)開車情況下的壓力加油，兩者系統(tǒng)功能基本一致，因此可以考慮熱加油系統(tǒng)與壓力加油系統(tǒng)盡量共用設(shè)備，從而降低飛機(jī)復(fù)雜程度并減少飛機(jī)成本及重量。由于熱加油時(shí)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(diǎn)燃油氣的風(fēng)險(xiǎn)，在方案設(shè)計(jì)時(shí)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(chǎn)生電火花，避免產(chǎn)生危害性的后果[6]。

2）熱加油口及排油/氣口布置

發(fā)動(dòng)機(jī)開車狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰和進(jìn)氣道吸氣都可能對(duì)熱加油操作人員造成傷害。因此，熱加油接口在飛機(jī)上的布置位置應(yīng)充分考慮熱加油操作人員的可操作性，同時(shí)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(yuǎn)離飛機(jī)危險(xiǎn)區(qū)域，如發(fā)動(dòng)機(jī)排氣區(qū)域、發(fā)電機(jī)通風(fēng)口、飛機(jī)尾鉤區(qū)域、副油箱下方區(qū)域、進(jìn)氣道危險(xiǎn)區(qū)域、武器發(fā)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(jìn)入油箱濺射形成油霧，油霧隨油箱內(nèi)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(shè)備沒有自動(dòng)停止，燃油將從放油口排出，易發(fā)生火災(zāi)，因此，應(yīng)針對(duì)排油/氣口產(chǎn)生的油氣采取安全措施。

3）熱加油操作流程

熱加油之前，應(yīng)注意檢查熱加油作業(yè)人員資質(zhì)是否符合要求，加油設(shè)備是否符合相關(guān)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)；檢查所有武器、外掛油箱是否牢固，檢查放油閥門是否關(guān)閉；加油過程中，應(yīng)保證飛機(jī)是在準(zhǔn)確的加油位置，使用輪擋將飛機(jī)固定并連接好地線，連接機(jī)內(nèi)外通話系統(tǒng)，將地面加油設(shè)備接地后再連接飛機(jī)，進(jìn)行熱加油預(yù)檢，確認(rèn)無誤后進(jìn)行加注燃油。加完燃油后，切斷地面加油設(shè)備，并移開加油接嘴，斷開接地線，斷開機(jī)內(nèi)外通話系統(tǒng)。

4）熱加油作業(yè)人員

進(jìn)行熱加油作業(yè)的人員應(yīng)為經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)并取得相應(yīng)資格的人員；熱加油作業(yè)人員至少應(yīng)有3人，一般為加油操作員、加油監(jiān)察員和消防員；如果飛機(jī)具備機(jī)內(nèi)外通訊系統(tǒng)，操作人員應(yīng)使用機(jī)內(nèi)外通訊系統(tǒng)與飛行員進(jìn)行實(shí)時(shí)溝通，如果沒有則需使用手勢(shì)進(jìn)行溝通。應(yīng)注意的是，進(jìn)行熱加油之前，熱加油操作人員應(yīng)與飛行員溝通前一個(gè)飛行架次是否進(jìn)行空中放油，如果進(jìn)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(shí)刻關(guān)注是否有氣流從飛機(jī)放油孔流出。

5）熱加油作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)

現(xiàn)場(chǎng)開展熱加油作業(yè)的人員，禁止在衣服外面掛金屬物件，以免產(chǎn)生火花；禁止穿外露鐵釘、鐵掌的鞋子，同時(shí)要求從事加油作業(yè)的所有人員在加油前都要觸摸接點(diǎn)金屬線，以放出靜電。熱加油過程中，加油作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配備足夠的消防設(shè)備，還要保證一臺(tái)失事救援車在場(chǎng)。在雷暴天氣禁止進(jìn)行熱加油操作。

3 結(jié)語

隨著現(xiàn)代作戰(zhàn)飛機(jī)的升級(jí)完善，為提高戰(zhàn)機(jī)再次出動(dòng)準(zhǔn)備時(shí)間，對(duì)地面維護(hù)提出了更高的要求。通過對(duì)熱加油安全性的進(jìn)一步提升，熱加油方式將成為未來戰(zhàn)斗機(jī)再次出動(dòng)時(shí)采取的主要加油方式，需要對(duì)熱加油原理設(shè)計(jì)、熱加油口及排油/氣口設(shè)計(jì)、熱加油操作流程、熱加油作業(yè)人員、熱加油作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)提出更高的要求。