你Q我A

Q:F-22的空中加油孔在机背,这样飞行员是无法目视进行加油的,这样的设计合理吗?山东青岛廖波A:在美国军机设计中有一条没有文字规定却已约定俗成的惯例,即装备空军的飞机采用硬管加受油方式,而装备海军的飞机采用软管加受油方式。F-22为美国空军装备的战机,其采用的亦为硬管加受油方式。该机没有适应软管加受油方式的受油杆,取而代之的是开合式受油口。在加受油操作上,软管加受油方式以受油机为主动方,即受油机调整自身状态以确保受油杆探头准确伸入加油软管锥口,加油机对于加油软管没有方向操控能力;而硬管加受油方式则不同,其加油机尾部…     

空中加油的“大黄蜂”

正图中的"大黄蜂"在加油结束后泄露出的燃料拉出一条长长的尾迹,这也是软管锥套式加油的一个小缺陷,而且需要飞行器处于较为平稳的气流环境中,否则锥管会出现大幅度的摇摆,影响受油过程的顺利进行。美国海军与空军的加油方法不同,空军主要用硬式加油设备,海军受到上舰和伙伴加油的限制,主要使用软管加油。     

加油软管释放过程中的动态特性研究

加油软管释放是软式空中加油中必不可少的环节,为全面分析软管释放过程中的动态特性,基于有限元思想和多刚体动力学理论,在充分考虑气流扰动、加油机牵连运动、软管收放等因素的基础上,建立软管锥套组合体的运动模型,并在模型中将软管等效成多根等长且长度可变的串联连杆。考虑到空中加油任务场景的多变性,分别对不同紊流强度、不同飞行高度、不同飞行速度、不同牵连点位置和不同释放速度剖面条件下软管释放过程中的动态特性进行数值仿真,并结合空气动力学、尾流效应和运动学理论对仿真结果进行了机理分析。结果表明,飞行高度和飞行速度的改变会对软管的摆动幅度和拉力产生较大的影响。特别地,当软管悬挂位置过于靠近翼尖时,由于受到的尾涡强度大幅增加,软管出现大范围的无规则摆动现象。     

美国海军X-47B成功完成首次自主空中加油对接

<正>2015年4月16曰,美国海军第2架X_47B无人作战飞机技术验证机成功完成首次无人机自主空中加油对接测试。在美国马里兰州海岸上空,该机成功地将受油探管插入由空中加油机放出的软管-锥套中。这架空中加油机是美国奥米茄航空公司的一架KC-707加油机。在对接过程中,X-47B先从1 609 m     

基于卡尔曼滤波的AR 模型无人自主空中加油预测制导策略

为了改善无人机自主空中加油(AAR)“捕获”阶段中受油机对锥套的“被动跟随”状况,提出一种基于卡尔曼滤波的AR模型无人自主空中加油预测制导策略。利用自回归(auto regressive,AR)模型预测锥套飘摆的未来位置作为受油机导航点,并依据卡尔曼(Kalman)滤波原理对模型进行参数估计,通过加油仿真试验现象对提出方案的实时性能进行定量分析,并提出4种提高实时性的优化措施。仿真结果表明：该算法具有极高的预测精度,改善后的方案满足空中加油场景的实时性要求,能够使加油对接成功率显著提高,对无人机自主空中加油技术的实现具有较重要的意义。     

巡航导弹空中加油技术初步探讨

飞机空中加油技术已经得到广泛应用并取得巨大成功,空中加油技术在巡航导弹上的应用可显著提高导弹巡航射程。目前对于导弹空中加油应用技术的研究世界上几乎处于空白。以亚声速巡航导弹空中加油技术为对象,对技术发展前景、可行性、关键问题、加油方案等进行了初步分析入和探讨,为进一步的方案设计、技术实现及未来发展提供了参考。     

紧锣密鼓 KC-46A加油机开始空中加油测试

正2016年伊始,波音公司与美国空军组成的联合试飞机组,正式开始了首架KC-46A原型机的一系列空中加油测试。1月24日,该机首次通过硬杆加油系统为美国空军的一架F-16C战斗机输送了725千克燃油,时隔半个多月后,又在2月12日首次通过软管加油系统为美国海军的一架F/A-18战斗机实施了空中加油,成功验证了不同加油系统为轻型、快速受油机实施空中加油的有效性。作为"里程碑C"验证试飞的重要内容,此举表明KC-46A计划已经进入一个关键发展阶段,朝着核心任务能力迈出了重要一步,为顺利获准低速率初始生产铺平了道路。     

基于卡尔曼滤波的AR模型无人自主空中加油预测制导策略

为了改善无人机自主空中加油(AAR)“捕获”阶段中受油机对锥套的“被动跟随”状况,对此阶段实施预测制导方案,即利用自回归(Auto Regressive, AR)模型预测锥套飘摆的未来位置作为受油机导航点,并依据卡尔曼(Kalman)滤波原理对模型进行参数估计。通过加油仿真试验现象对提出方案的实时性能进行定量分析,并提出4种提高实时性的优化措施。仿真结果表明,所提出算法具有极高的预测精度,改善后的方案满足空中加油场景的实时性要求,能够使加油对接成功率显著提高,对无人机自主空中加油技术的实现具有重要意义。     

CV-22“鱼鹰”演练空中加油

正一架美国空军的CV-22"鱼鹰"倾转旋翼机正在佛罗里达州赫尔伯特基地上空进行空中加油训练,加油平台为MC-130H"战爪Ⅱ"。CV-22为软管加油,美军的旋翼机也都使用这种方式进行空中受油。驻扎该基地的美空军第8特种作战中队是较早使用CV-22的作战单位,而MC-130H则是专门支持     

F/A-18E战斗机为EA-6B电子战机加油

正2013年12月1日,"尼米兹"号航母上起飞的一架F/A-18E"超级大黄蜂"战斗攻击机用携带的加油吊舱为一架EA-6B"徘徊者"电子战机进行空中加油。自从美国海军将KA-6D舰载加油机和能够执行空中加油任务的S-3B反潜机退役之后,航母舰载机的空中加油任务就交给了F/A-18E/F,主要用于在没有空军KC-135和KC-10加油机的海域上空为同型机或其它型号舰载机进行伙伴式加油。     

基于图像技术的空中加油辅助指引系统

空中加油技术的应用使得现代军机的航程、作战半径、作战时间等均有了长足的进步,然而传统的加油方式要求飞行员具备过硬的操作水平和良好的心理素质,加受油操作难度极大。针对软式加油方式,介绍了一种基于图像技术的空中加油辅助指引系统,对其功能及工作流程进行了简要说明,并分析了该系统的技术优势,最后对空中加油辅助指引系统的发展方向做了展望。     

基于视觉的自主空中加油锥套检测与跟踪

加油锥套检测与跟踪是无人机自主空中加油得以实现的前提,提出一种锥套检测算法,通过添加人工标记,结合颜色通道相减的方法对锥套标记进行提取,利用最大类间方差法进行阈值分割,结合中值滤波、形态学操作完成锥套检测。对原始图像进行噪声、对比度、亮度干扰,验证检测算法的鲁棒性。在该检测算法的基础上,结合上一帧锥套的图像尺寸和锥套运动速度确定锥套的ROI(region of interest)区域,提出一种锥套跟踪算法,在ROI区域内完成对锥套的检测和定位。仿真实验结果表明,引入跟踪后,帧处理速度大大提高,能很好的满足实时性需求。     

基于级联式Snappy-CenterNet 的锥套目标检测算法

针对空中加油因场景光照变化、环境遮挡等情况造成的锥套目标识别精度低、实时性差的问题,提出一种基于级联式Snappy-CenterNet深度网络的锥套目标检测算法。在CenterNet网络的基础上,以HourglassNet为主干网络,改进其bottleneck结构并引入中心池化的方法,对整体的网络结构进行优化,通过级联式的网络提升整体检测精度。实验结果表明：该算法可实现在多种复杂场景下对锥套目标的可靠检测,检测结果的精确率与召回率均可达99%,位置精度与区域精度分别可达99%与96%,更新率可达33.68 Hz,满足空中加油近距视觉导航阶段对于锥套识别的指标要求。     

空中加油机——战机的加油站

空中加油机是在空中为飞行中的飞机补充燃料的飞机。对飞机进行空中加油的目的是为了增加飞机的航程、延长留空时间,多带有效载荷并提高军用飞机的作战效能。在起飞总重一定的条件下,飞机的载油量与有效载荷之和是个常数。在飞机起飞时减少载油量,然后在空中进行空中加油,可以在不缩短航程的条件下增加飞机的有效载荷,对作战飞机来说就是增加武     

无人作战飞机空中加油航路问题研究

在了解国外无人作战飞机发展的基础上,指出了对无人作战飞机进行空中加油的必要性。本文对无人加油机的空中加油航路进行建模,并采用遗传算法对模型求解。仿真结果表明,该算法可以求得满足目标及约束要求的控制量,证明了算法的有效性。     

基于可变视场角的空中加油锥套位姿精确测量方法

针对无人机自主空中加油近距视觉高精度导航问题,提出了一种基于可变视场角的空中加油锥套相对位置和姿态精确测量方法。首先构建了由多组不同固定视场角相机组成的双目视觉测量系统,提出了基于非线性滞环特性的相机组切换策略,有效克服了随着距离增加锥套目标在相机图像中比例逐渐减小而导致测量精度降低的问题。在此基础上,使用深度学习YOLO v2算法对首帧图像进行检测与识别,截取感兴趣区域(ROI)并进行图像处理,提取标志灯质心坐标。然后根据双目视觉原理进行三维重建,以计算出标志灯的空间位置。最后根据解析几何关系解算得到锥套相对相机的位置和姿态信息。空中加油对接过程视景仿真和地面实物试验表明,本方法在设定的测量范围内均能达到较高的相对位置和姿态测量精度,且满足实时性要求。     

挂载伙伴加油吊舱的歼-15

正这架歼-15舰载机机腹下的吊舱,被认为是伙伴加油吊舱或其模型,尺寸与轰油-6加油机上的RDC-1空中加油吊舱相似。利用伙伴加油,舰载机可以多挂载弹药、少装油料起飞,然后在空中通过伙伴加油补足油料,获得较大航程。伙伴加油机用同型战斗机改装,具有改装方便、使用灵活、不增加维护难度等优点。     

基于遗传算法的空中加油区域配置模型

对存在敌威胁时的空中加油任务,提出一种基于遗传算法的区域配置方法.其通过建立空中加油区域优化配置模型,将不同的代价通过转换而统一在适应度函数中.先就战场环境参数得出加油可行区域,然后将可行区域拓展为搜索区域,再针对搜索区域设计编码和代价函数,并把配置方案的不同代价统一到适应度函数中,最后运用遗传算法进行全局搜索,以求得最优化配置.     

简讯

《三星》K·MK1加油机大不列颠空军已经装备了《三星》K·MK1加油机。该机是由美产客机《三星》改造而成。改装后,飞机起飞重量从195吨增至245吨,可载燃料136吨,可提供燃料86～96吨。机身下安装的2个蛇管型加油装置能以1814公斤/分的速度加油。后来,在机翼下又安装了两个小型油罐,每个油罐又能以1134公斤/分的速度加油。飞机上还装有12个座位,以供远飞时使用。     

水下锥膛炮内弹道方程组的推导与计算

针对因火炮工作环境、装置的不同而导致经典内弹道基本方程组不适用的问题,以锥膛炮和带有弹裙的水下射弹为研究对象,考虑了挤压阻力、变质量水柱和压力变化的相互作用,推导出锥膛炮水下内弹道基本方程组,并对某口径锥膛炮进行数值计算,计算结果发现:身管长度影响炮口速度和膛内压力,浸水模式下的炮口速度与身管长度之间存在最佳匹配的关系,膛压随身管长度的增加而增大。