“长空之吻”——空中加油助力国家战略延伸

文/徐秉君

609所突破多项关键技术，完成了空中加油吊舱地面原理样机研制

2024年1月29日，中国人民解放军空军八一飞行表演队7架歼-10C表演机从西北某机场起程，飞赴沙特阿拉伯首都利雅得参加于2月4日至8日举行的第二届沙特国际防务展并进行飞行表演。

据媒体报道，此次出访加上国内飞行距离，总航程约7000公里，歼-10C在航行过程中采取转场飞行，需要在至少一个国内机场和两个国外机场进行转场加油和休息。

与以往的转场不同，这次中国空军首次使用了运油-20进行空中加油伴随保障。战机编队从国内起飞，跨越数个国家的领空和海域，中途不降落，直飞利雅得，首次实现一站远程直飞跨越。正是因为有了空中加油技术，中国空军才能以战略空军的雄姿展现在世界面前。

空中加油技术是一项具有战略意义的新技术，因此世界各国都将其列为国家战略。至今，能够自主研制和掌握空中加油技术的国家仅有美、俄、英、法、中等为数不多的几个国家。

由于历史、技术等诸多原因，我国空中加油技术研究起步较晚。直到20世纪80年代末，才正式开始空中加油技术的研发，从而开启了我国独立自主、艰苦卓绝的研发之路。

海上制空权——必须解决飞机“腿短”问题

1987年4月1日，联合国授权中国在南沙群岛选址建设全球联测海洋观测站。1988年8月，永暑礁海洋观测站建成。中央军委副秘书长刘华清作建站动员时说，这不是简单地建一个观测站的问题，而是以实际行动向全世界宣告：南沙是中国的固有领土，中国的领海主权和海洋权益不容侵犯。

中国军队要有效保卫这一主权和权益，必须解决海上制空权的问题，而解决制空权问题必须有坚实的空中力量给予支持。可是，当时中国空军和海军最先进的战机作战半径最远也只有800公里，而赤瓜礁距离最近的海南岛陆地机场则有900公里。

如何扭转这种被动局面？其路径有三条：一是研制和改进歼击机，二是同步研制加油机和受油机，三是建设前沿机场缩短空中飞行时间。

1988年3月，中央军委召开了研制空中加油技术的专题汇报会。参加会议的人员主要有国防科工委副主任谢光、空军副司令员林虎、海军副司令员李景、航空工业部副部长王昂及有关机关负责人。会议听取了航空工业部等有关单位的汇报，然后研究决定：一是立即改装歼-8白天型，增加载油量，加大作战半径；二是同时研究空中加油技术，造出我们自己的加油机和受油机。

8月26日，由国防科工委组织的研制空中加油机和受油机工作会议在襄樊（今襄阳）举行。在这次会议上，成立了空中加油工程五人领导小组，由副总参谋长何其宗、国防科工委副主任谢光、空军副司令员林虎、海军副司令员李景、航空航天工业部部长林宗棠组成。会议作出《自行研制中国的空中加油机和受油机的决定》。《决定》确定：用轰-6甲改为加油机，称为轰油-6；自行研制空中加油吊舱；用歼-8Ⅱ型飞机改成空中受油机。要求立即上报战术技术指标，进行方案论证，由西飞公司和沈飞公司分别负责加油机和受油机的研制。力争3年，确保4年完成空中加油工程的研制任务。

全面启动空中加油工程的研制是中央军委的决策。在这次现场会上，何其宗副总参谋长强调：“空中加油工程，中央军委领导非常重视，七八月份召开了两次会议研究这个问题。（军委）杨尚昆副主席专门批示要搞这个项目。这个项目一定要搞好，军委曾想过到国外去买，或者租空中加油机、受油机，可这是战略武器，这样办是不行的，只能自己搞。”国防科工委副主任谢光要求：“干得越快越好，要立足国内，争取外援。”航空航天工业部副部长王昂表态说：“我是主管这个项目的，这项工作靠外国人是靠不住的，只能靠自己去摸索……我一定组织好。”

天降大任——中国空中加油工程艰难启动

空中加油工程是一项具有战略意义的政治任务，对于航空工业来说也是一项“通天”的任务。

1989年9月15日至16日，空中加油工程全面研制工作动员大会在北京召开。参加会议的人员及主要部门有中央军委副秘书长刘华清，副总参谋长何其宗和装备部副部长赫续昌，国防科工委副主任谢光，空军副司令员林虎、副参谋长葛文墉，海军装备技术部部长郑明、航空科研部部长徐甘泉等。与会的还有国家计委、机械电子工业部以及46个厂、所的有关领导和专家。

会议主要讨论了健全工程总指挥系统、总设计师系统、总质量师系统和总会计师系统的机构和人选，讨论修改了空中加油工程网络图。

接着会议宣布，空中加油工程总指挥系统和试飞总设计师系统正式成立。总指挥为航空航天工业部总工程师王昂。现场总指挥小组由三人组成：西飞集团公司副总经理富宝馨，负责加油机生产；沈飞集团公司总经理唐乾三，负责受油机生产；609所所长王复华，负责吊舱研制。试飞现场总指挥为试飞院院长戈平，负责定型试飞。总设计师系统由俞昌年、杨凤田、赵承绶、吕怀斌、侯玉燕组成。

会上，空军与航空航天工业部签订了《空中加油系统工程研制合同书》。航空航天工业部又分别与西飞、沈飞、601所、609所、试飞院5个单位签订了分合同。

最早的空中加油机和受油机仅限于战术层面，但随着科技的发展和加、受油机性能的不断提高，这项技术已经上升到国家战略层面。因此，它既是一个国家综合实力的反映，同时也反映了一个国家捍卫国家领土、领空、领海主权的能力，以及远程作战能力。特别是进入21世纪后，世界各国基于各自的国家战略需求竞相发展空中加油机，从这个层面上看，发展空中加油机不仅是一项高新技术，而且还是一种国家战略的延伸。

当时，我国空中加油技术还是一项空白。由于既没有这方面的技术储备，也没有任何可供借鉴的资料，在这样的基础上启动空中加油工程完全是白手起家。

天降大任，各任务单位负责人庄严领命，空中加油系统工程研制工作，在复杂的国际背景下，在没有技术储备、缺乏资金支持的条件下艰难起步。

攻坚克难——不达目的决不罢休

空中加油技术有两个载体：一个是空中加油机，一个是空中受油机。

空中加油工程立项之初，在既没有加油机也没有受油机，甚至连图纸都没有的情况下，空中加油工程五人小组就确立了“争三保四”的目标。该工程从立项那天起，就直接进入“全程冲刺”状态：为了加快研制，加油机、受油机、吊舱三项重大设计同时进行；为保证研制进度，加紧各项技术准备；为确保试验节点，提前进行试飞员的技术培训和试飞训练准备……这些准备工作都必须赶在首飞前完成，并为后续试飞鉴定留下充足的时间。

研制加油机的一项关键技术是加油吊舱。虽然609所在20世纪70年代末开始探索空中加油吊舱技术研究，但由于缺少经费和试验条件，再加上一些人缺乏战略认知，使得这项探索性研究举步维艰。到了20世纪80年代初，课题组的人员大都转行，只剩下曹近齐等几名科研人员仍在坚守。

庆幸的是，他们的坚守迎来了609所第二阶段的预研，这一阶段先后进行了吊舱地面原理样机和主要部件及试验台的方案论证、设计、加工、调试。在研制过程中，609所燃油专业研究室负责人、技术人员和一线工人，克服诸多困难，自己动手搞设计，搞试验。

609所突破了多项关键技术，完成了空中加油吊舱地面原理样机的研制，实现了吊舱原理样机软管、锥管的放出与模拟受油机的对接加油、断开及软管、锥管的收回。这为之后正式启动空中加油工程创造了有利条件。

1988年8月26日，由总参、空军、海军、国防科工委等相关单位的领导以及航空航天工业部部长林宗棠、总工程师王昂等领导参加，在609所召开了空中加油工程现场办公会。这次会议决定成立由航空航天工业部领导直接参加的行政总指挥系统、总设计师系统、总质量师系统和各分系统组织领导机构，使空中加油这一所管预研项目变成全行业大协作的部管重点工程。

从部领导到各研究所、主机厂，层层立下军令状。林宗棠要求参研单位，“要以最大的政治热情、最快的速度拿出空中加油机，要像抓‘两弹’那样抓‘两机’（空中加油机、预警机）”。

609所领受任务后，立即召开动员会，成立吊舱研制领导小组，各部门都立下军令状，全力保证完成年底交付加油吊舱样机任务。

随后，全所投入紧张的科研之中，并汇集集体智慧，把前期的预研技术积累和最新的科技成果移植到空中加油吊舱上。采用数字计算机实施空中加油吊舱的程序控制；融入“容错”设计思想，采用计算机控制和手动操作两种加油方式，实现空中加油；全新设计叶片泵、马达、恒力弹簧、软管卷盘控制阀及松脱机构等。

在地面试验阶段，面对缺乏试验设备的情况，采用土洋结合办法，进行一系列地面模拟试验，无论遇到多大挫折和困难，都坚持严谨的科学态度，反复探索试验，不达目的决不罢休。经过艰苦努力，终于取得了“一次软管收放成功”。

临危受命——破解空中加油技术之谜

研制受油机是整个空中加油工程最关键的一个项目。601所在研制之初并不顺利，以至于航空航天工业部主管空中加油工程的领导，要求更换具体负责该项目的两位副总工程师。后经总设计师李明和顾诵芬建议，航空航天工业部下文，任命杨凤田为受油机的型号总设计师。

杨凤田担任受油机研制的主帅，深知这副担子的分量，强烈的使命感和责任感促使他带领攻坚团队去攻克一道道技术难关。

我国空中加油方式采用的是插头-锥管式。加油设备安装在加油机机身外的外挂加油吊舱内。其空中加油过程是：当加油机与受油机接到加油指令后，飞到加油空域。加油前，加油机将带锥管的软管放出，受油机飞入加油机后下方预对接位置，当飞行员看到对接信号时，操纵飞机缓慢加速使安装在受油机上的插头插入锥管加油插头内并锁紧，加油机和受油机保持同一速度，接通加油系统开始对受油机加油。加油完毕，通过加油机油量控制发出停止加油信号，停止加油后受油机减速，受油插头与加油接头脱开，受油机脱离，加受油过程完毕。

然而，杨凤田与其团队面对的是从未见过的技术难题。如何破解空中加油时加、受油机是否会相撞之谜？杨凤田提出，先行模拟编队试飞，以验证编队飞行的可行性，并探索编队飞行的程序和训练方法。重要的模拟编队飞行证明了其可行性，并破解了避免加、受油机相撞的谜底。

如何确定受油探管设计参数，并破解受油探管对飞机的影响之谜，杨凤田为此组织了一系列选型试验。

为了确定受油探管的安装位置和受油探管对飞机进气道的影响，进行了受油插头对进气道影响试验；为了测定受油机受油探管在不同状态下作用在探管上的气动载荷，并为计算探管强度、结构设计提供试验数据，又进行了探管测力试验；为了校核固定式受油装置对受油飞机的纵横向气动特性的影响，校核平尾效率、方向舵效率，接着进行高速校核试验；为了研究受油装置对飞机纵横向气动力特性的影响，特别是对起飞着陆性能的影响，进行了低速风洞试验。

受油探头的布置是直接影响歼-8Ⅱ受油机作战性能的关键。如何科学确定探头的位置，更有利于观察加油机编队、确保加油对接和加油过程的易操作性，并确保加油过程中的飞行安全，这在试验之前都是未解之谜。

为了争取时间，杨凤田根据工程经验，创造性地提出在歼-8Ⅱ04架飞机上加装固定式受油插头进行领先试飞的设想，得到了现场指挥部总指挥唐乾三的支持，并制订了受油探头领先飞行的试验计划。

1989年12月16日，歼-8Ⅱ04架飞机首次领先试飞成功。首飞试飞员是空军某试飞大队一级飞行员李均田，首席指挥员是特级飞行指挥员王昂。

之后，受油探头装置的领先试飞经历了大表速、大马赫数、升限、复杂特技等课目的飞行，得到了设计方案可行的基本结论。在杨凤田的运筹帷幄和攻坚团队的拼搏努力下，空中加油技术之谜被一个个破解了。

中国空军加受油机在进行空中加油

蓝天“对接”——迈出关键的一步

经过沈飞公司和601所的共同努力，第一架歼-8Ⅱ受油机0305总装工作于1990年10月胜利完成。随后，转入更加紧张的试飞准备阶段。

1990年11月21日，沈飞总指挥唐乾三签署了放飞的命令。上午10时许，随着一颗绿色信号弹从塔台升起，在飞行指挥员鹿鸣东的指挥下，首飞试飞员李均田驾驶着第一架歼-8Ⅱ0305受油机呼啸升空，旋即在机场上空跃升、盘旋、通场……

18分钟后，歼-8Ⅱ0305受油机平稳着陆，首飞成功。同时也标志着空中加油工程进入一个新的阶段。

杨凤田统揽全局，协调各参研单位加强协同，为尽快实现受油机和加油机的空中对接试飞加紧准备。

与此同时，空中加油吊舱的研制也在同步进行，并初步解决了存在的问题，具备了对接加油的首飞条件。西飞也传来了好消息：轰油-6加油机研制成功，已在总装厂下线，经过试滑检测后达到首飞要求。

1991年6月2日上午10时，空中加油工程第一架轰油-6首席试飞员机组机长申长生、试飞员何德荣、第一领航员张元德、第二领航员李发祥、通信员喻先霞、加油员彭兴无在一片欢呼声中驾机升空，在阎良机场实现了加油机的首飞。当轰油-6飞机通过观阅台上空时，12颗信号弹齐射，在天空拉起一条壮丽的彩虹……申长生兴奋地向地面指挥员报告：“飞机操稳性能良好，空中加油吊舱工作正常。”10时30分，飞机平稳着陆。

然而，在受油机和加油机相继首飞成功后的定型试飞阶段，却出现了超乎想象的困难。参加定型试飞的歼-8Ⅱ0305、0306两架飞机，历时3年零22天，完成了空中受油技术的飞行、受油机的飞行性能、操稳特性和37项新成品设备的鉴定试飞和适应性试飞任务，共飞行338个起落、277小时50分钟。在定型试飞期间，先后发生各类故障154项。

歼-8Ⅱ型受油机空中加油系统技术要求高，研制周期短，既没有预研基础，又没有任何技术储备。在现有的歼-8Ⅱ型02批飞机上改装设计，给研制工作带来很大困难。

于是，针对故障问题成立了联合攻关组，逐一进行技术攻关，彻底解决了座舱噪声、惯导“死机”等重大技术问题。

尽管受油机和加油机都先后成功实现首飞，但对于空军和海军来说这只是空中加油工程的一个起点。在第二次空中加油工程现场办公会上，空军副司令员林虎专门强调了领导小组对空中加油系统工程首飞的界定：“受油机首飞和加油机首飞不能代表空中加油系统工程的首飞；真正具有特色、能称得上空中加油系统工程首飞的飞行，唯有实现空中对接加油。”

空中加油工程最关键的一步就是空中对接。由于空中加油对接具有极高的风险，稍有偏差或操作失误就会酿成双机相撞事故。因此，空中对接被称为最危险的空中“接吻”。

按技术要求，空中加油对接时，是亚声速的加油机在前，超声速的受油机在后，以接近的速度在加油机后下方飞行，然后保持编队并将受油插头准确地插入加油吊舱拖曳的直径30厘米的锥套中。这时两架飞机要保持同航向、同速度，避免相撞，直到受油结束，才能脱离。这情形如同在飞行中穿针引线，操纵的难度可想而知。

面对重重困难，杨凤田亲临现场，组织试飞员和科技人员反复进行超密集编队飞行和空中对接试飞训练，总结经验，使试飞员逐步掌握了对接操纵技术，为真正的空中对接加油首飞打下了技术基础。

空中加油工程任务的特殊性，决定了鉴定试飞和定型试飞从未有过的难度。这是中国试飞史上罕见的一个型号任务——没有“总设计师单位”。按以往常规，新机定型任务的“总设计师单位”是由新机的设计单位担任的。可是对于空中加油工程来说，加油机和受油机的设计分属两个单位，按空军要求，必须实现空中对接才能真正称得上空中加油系统工程的首飞。

那么，如此重要的“加油机和受油机双机之间的配合及协调问题由谁负责”？在第一次总设计师系统会议上，试飞院副总设计师侯玉燕主动请缨。

经过双机单位和试飞院的共同努力，加、受油机又完成了地面对接输油功能联合试验，达到了对接加油首飞的技术状态。

1991年11月17日至19日，航空航天工业部在阎良试飞院召开了加、受油机空中对接技术评审会。评审结果认为：加、受油机已经具备对接加油的首飞条件，飞行员有良好的飞行技术基础。评审通过，可以进行对接加油试飞。

11月24日，加、受油机首次进行“干对接”（只对接不加油）。试飞的目的是熟悉对接加油技术，考核加油对接系统的工作可靠性和效能。

随着指挥员一声令下，加、受油机和指挥兼伴飞摄影飞机共3架飞机直冲蓝天。

加油机首席试飞员申长生稳定操控飞机，受油机首席试飞员常庆贤驾驶飞机编队进入预对接位置，操控受油机缓缓地向加油机靠近……

不料，之前训练时一向稳定的加油伞套却突然不规则飘动起来。常庆贤心里默念要领：看好吊舱，控制速度差，稳定对接。由于加油伞套飘动幅度很大，连续5次对接都未能成功。反复进入使得两机速度差出现了波动，受油机直向加油机机翼下的吊舱冲去，飘移摆动的加油软管直接威胁着飞机安全，相撞就在瞬间。常庆贤没有丝毫犹豫，以超人的胆识迅速拉杆，受油机从加油机的侧后方急速跃起，迅疾从机翼上面冲过……赢得了宝贵的1秒钟，从而避免了两机相撞的重大事故。

从生死线上拼搏过来的两机首席试飞员没有气馁，现场分析原因和教训，共同商讨对策和办法，然后又主动请战：“再上蓝天，再次对接。”

11月24日16时37分30秒，空中加油工程首次实现加、受油机空中对接，对接和脱开过程全部正常。

然而，这只是“干对接”的首次成功。还没等人们分享这次成功的喜悦，紧随其后的受油探头弱连接处连续出现“四连断”。关键时刻出现这一严重问题完全出乎意料。紧接着，参试人员开始分析查找原因。

经过专家和技术人员分析，发现了软管刚度、弹性和探头强度的差别，认为探头折断的主要原因应该与探头强度相关；再就是加油时软管内有油使软管刚度发生变化也是折断的原因之一；还有一个原因是加油时的对接速度问题。

专家们昼夜攻关，反复试验。12月17日提出：改进探头设计后再次对接。

根据新的设计载荷，609所连续奋战48个小时，完成了探头的改制，并连夜用汽车翻越秦岭，以最快的速度将新探头送到阎良。

与此同时，侯玉燕在分析研究中发现，在对接点受油机的“对接加速度”数值过大，便与有关技术人员一起，参照外国的经验，经过仔细计算、对比，认为应该把对接速度降到某一值，以减少振动强度的影响。受油机总设计师杨凤田也发现了这一问题，他积极支持侯玉燕的意见，然后采取加粗连接铆钉、降低对接速度两项措施，继续试飞，彻底解决了探头断裂问题。

“长空之吻”——战略意义远超加油技术本身

有人把空中加油比作“长空之吻”，但这却不是浪漫，而是一种充满惊险的“亲密对接”。

1991年12月23日10时57分，一颗绿色信号弹腾空而起，这是起飞的命令，首席试飞员常庆贤驾驶歼-8Ⅱ受油机、首席试飞员申长生驾驶轰油-6加油机、试飞英雄黄炳新驾驶空中指挥兼伴飞摄影飞机分别从两条跑道相继呼啸起飞……

空中，申长生驾驶加油机在航线上稳定飞行，加油机上长长的加油软管在空中延伸……

常庆贤驾驶受油机，加入密集编队，进入加油队形，进行预对接编队对接……当受油机进入到距离伞套1米的关键位置时，他稳定一下情绪，看好吊舱，控制速度差，稳住驾驶杆。

11时24分，只听得“咔嗒”一声响，常庆贤精准地将受油插头锁定在加油锥套内，加油软管轻轻晃动一下后稳稳地将两机连接在一起，仪表显示开始加油。几分钟后，常庆贤、申长生精准地完成了一系列加油操作，完成了加油。

“‘1号’，‘30’报告，首次加油成功了！”

加、受油机首次空中对接加油成功后，国务院总理李鹏、国家科委主任宋健以及中央军委、总参谋部的领导等相继发来贺信和指示。

不久，美国媒体对此作了报道，并认为“中国人一夜之间就掌握了加油受油技术，但他们要推广使用需要15年”。空中加油确实是一项高难度的飞行技术，不仅需要飞行员具备高超的飞行技术，而且还需要有超强的胆量和毅力。尽管在试飞中遇到过险些双机相撞的风险，但试飞员凭借过硬的心理素质和过人的胆识，硬是攻克了双机对接这一极高风险的技术难关。

空中加油工程首次成功完成空中加油后，随即转入后续设备改装，测试改装，包括飞机性能试飞、操纵性稳定性试飞、燃油系统参数测量、空中加油吊舱试验、惯导系统试飞、气象雷达试验、自动领航系统试飞、载荷及强度检查、空中对接和空中加油等内容的各项试飞。

1993年12月13日，在飞行指挥员黄炳新的指挥下，88号加油机申长生机组和试飞员常庆贤、汤连刚分别驾驶加油机0305、0306号受油机，成功实现了三机长航线空中会合加油试飞，航程涉及兰州、新疆、北京、沈阳、武汉、南京、广州7个空中管制区。

12月14日，受油机挂弹与加油机空中对接加满油的试飞成功。至此，飞机飞行包线得以确定，空中加油工程试飞课目全部完成，研制任务中规定的各项工作也已经基本完成。

然而，设计定型却异常艰难。按正常程序和上级要求，设计定型资料准备好后，就要申请设计定型，可是601所与沈飞公司的领导都担忧起来。原因是歼-8Ⅱ型受油机是在歼-8Ⅱ型02批状态飞机基础上改进设计的，按正常程序，歼-8Ⅱ型02批状态飞机应先于或同时与歼-8Ⅱ型受油机完成设计定型。但因其拦射火控系统仍在攻关，使得受油机未能定型。

杨凤田敢于打破常规抢先定型。此前的10月7日，杨凤田就主持召开了受油机定型工作准备动员会。他在会上讲：“我们干了这么多型号，有哪个型号没有困难？我们不都克服了吗？没有困难还要我们这些人干什么！”

1994年11月15日至17日，航空产品定型办公室在沈阳601所主持召开了歼-8Ⅱ型受油机设计定型（命名为歼-8D型）审查会。审查组认为，歼-8D型飞机已经具备设计定型条件。鉴于歼-8D型飞机是在歼-8B型飞机基础上改进研制的型号，而歼-8B型飞机尚未完成设计定型工作，建议歼-8D型飞机的设计定型审批工作报航空产品定型委员会和上级领导机关确定。直到1995年12月歼-8Ⅱ型02批飞机设计定型后，1996年4月23日，国务院、中央军委军工产品委员会才批准歼-8D型飞机设计定型。

歼-8D受油机研制成功后，于1996年开始交付空军和海军航空兵部队，不仅增强了空军和海军的远程作战能力，而且为后续新型战机的加、受油系统研发奠定了坚实基础，在更广袤的国土、海域、空域捍卫国家领土、领空、领海的主权及核心利益，对觊觎者及战略对手施以战略威慑，从而使国家战略不断延伸……

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