近日，有網友拍攝到一架正在進行飛行訓練的Y-20飛機，不過細心的網友們都留意到這架Y-20的與眾不同。在其機翼兩端發動機外側分別掛有兩個大型吊艙，其布局和外觀特征非常類似俄羅斯IL-78加油機，再結合Y-20的消息，可以斷定這是Y-20U加油機無疑。但是，與IL-78不同的地方在于，IL-78在尾部左側還有一局加油吊艙，而Y-20U并無此裝置，反而是在機腹部分有一段顏色明顯不同于機體，有不少自媒體的朋友認為這是硬管加油裝置，但是本人并不認同這一觀點，其具體判斷將在后面提到。
圖片源于網絡，侵刪
空中加油技術始于第二次世界大戰前20年左右，至今已發展近一個世紀。簡單地說，空中加油就是在飛機飛行過程中，一架載有燃油的飛機（稱之為加油機）通過加油設備給另一架或多架飛機（稱之為受油機）加注燃油。作為飛機發展的一種技術，實施一次空中加油后，戰斗機作戰半徑一般可增加30%左右，運輸機航程則可以增加一倍左右。對于需要長時間留空執行任務的特種飛機，空中加油可以大幅延長其飛行時間，意義重大。
自從20世紀60年代越南戰爭開始大規模地應用空中加油技術以來，空中加油已在多次戰爭中得到成功應用，特別是20世紀90年代以來的幾場戰爭，空中加油技術更是得到了空前的應用，已成為世界各國積極發展的一項遠征機動作戰的關鍵技術，是現代戰爭中重要的空中后勤支援力量，在現代戰爭中扮演著日益重要的角色。世界上現役的專用空中加油機數量眾多，戰略空軍都配備空中加油機，由于空中加油技術對遠征機動作戰十分重要，目前世界上已有31個國家裝備空中加油機，例如美國、俄羅斯、英國、中國、法國和以色列等，其中美國擁有的空中加油機隊堪稱世界上最大規模的加油機隊，數量約占全世界空中加油機總數的四分之三。近年來我國進行了大量新型號飛機的研制，這些飛機均提出了具備空中加油能力的要求。
我軍進口的IL-78加油機
空中加油技術的應用，增加了飛機的航程，而且顯著提高了戰機的生存能力，增大了有效載荷，延長了留空時間，從而使作戰飛機在應對突發情況、增大攻擊的突然性、提高攻擊成功率等方面的能力都得到顯著提高，使原本不可能完成的任務成為可能。此外，空中加油技術顛覆了人類以往對于戰機執行任務種類的傳統觀念，使人們對空中加油機支援戰機的作戰能力有了嶄新的認識。
空中加油吊艙結構示意圖
空中加油系統主要有三種方式：軟式加油、硬式加油和混合式加油。
軟式加油系統又稱插頭-錐管式加油系統，主要由輸油管卷盤裝置、壓力供應機構和電控指示裝置等組成，有加油吊艙式和加油平臺式兩種系統。加油吊艙式是把空中加油的所有設備和附件裝在一個艙體內并懸掛在加油機機身或機翼下，吊艙內一般包含動力源、加油軟管和卷盤機構、燃油升壓泵、燃油壓力和流量控制裝置等；加油平臺式是把空中加油設備設置在加油機機身內部的加油組合體，一般包括軟管和絞盤、燃油系統、操縱臺三個主要部分。在加油機上，裝有一條16～30米的可收放的軟管，軟管末端裝有一個帶穩定傘的加油接頭，穩定傘的作用是使軟管在空中不至于上、下、左、右地擺動和松弛，穩定傘的鋼骨架形成一個“漏斗”，稱之為錐套。受油機機頭上方（也有設計在機翼前緣位置的）裝有一個伸縮式（也有收放或固定式）肘形探管受油器，其前部裝有受油插頭，插頭本身是一種自封閥門。加油時，加油機拋出軟管-錐套，受油機飛行員調整飛行速度、航向和高度，待受油插頭插入加油錐套并向前滑動而進入加油接頭，受油插頭和加油接頭首先夾緊并密封，然后加油接頭和受油插頭的閥門打開形成加油通路，加油機油箱內的燃油就可以流入受油機。
軟式加油裝置結構簡單、自成體系，易于拆裝，用老式飛機改裝較為容易，可以在一架加油機上安裝多套軟式加油裝置，能同時為數架飛機加油，即多點式加油，例如在左、右機翼下掛加油吊艙的兩點式加油機，在機翼下掛加油吊艙和機身內裝加油平臺的三點式加油機。對于大型加油機，加油吊艙通常掛載在機翼外側或者機尾下方，吊艙內的電機可以驅動絞盤進行正反轉動，從而控制軟管-錐套系統的收放。吊艙式軟式加油系統還可以由戰斗機或攻擊機攜帶，對同類飛機實施伙伴加油。軟式加油系統可不配備專職的加油員，整個過程主要由受油機駕駛員通過控制受油機使插頭和錐管對接來完成。由于自身重力，加油軟管在加油過程中的形變會產生應力作用于加油機、受油機及加油裝置上，這要求輸油管直徑不能過大，再加上受絞盤機構體積的限制，使得軟式加油的輸油速度較慢，一般每分鐘可以輸油1200升；此外，由于受空中氣流的影響，軟管會產生飄蕩，從而降低了輸油效率，一般適用于給加油量少的戰斗機、強擊機加油。我國于1992年首次掌握軟式空中加油技術，并研發了相應的軟式加油系統。
硬式加油系統，又稱伸縮套管式加油系統，主要由伸縮套管、電控指示監控裝置和壓力加油機構等組成。伸縮套管由主管和內管兩根套在一起的剛性管組成，一般配置在加油機尾部下方，其中主管外壁裝有升降索和穩定舵，用來控制伸縮管的姿態；內管能沿管軸伸縮，其末端裝有對接裝置。伸縮套管以鉸鏈機構與加油機連接。
硬式加油需要設置加油操作艙，整個加油的過程需要由操作艙內的加油人員來進行控制，加油時，加油機放下伸縮套管，穩定舵在氣流作用下，將伸縮套管穩定在一定的空間范圍內，內管從主管內伸出，以盡量加大加、受油機之間的距離。與此同時，受油機飛到加油機的后下方保持加油編隊飛行，加油操作員操縱伸縮管使其從受油機的受油滑槽滑入受油口并鎖住，兩機的相對位置變化由伸縮管的伸縮和左、右、上、下調整來協調，伸縮套管本身即為輸油管，加油機油箱內的燃油由加油機升壓泵打出經伸縮管流入受油機機身背部的油箱。
硬管式加油設備穩定性好，容易與受油機對接，由于采用金屬輸油管，流阻較小，且輸油管的直徑大，因而輸油效率比較高，一般每分鐘可輸油4000升，最高可達6500升/分，但其制造技術比較復雜，一架加油機在同一時間內只能對一架受油機進行加油，屬于單點式加油系統，一般只有大型加油機才能裝備這類設備（如KC-10和KC-135），比較適合為運輸機或戰略轟炸機加油。目前只有美國生產硬管式空中加油系統。美國空軍裝備的戰機都采用硬式加油系統；美國海軍裝備的加油機都由航母用的戰術飛機發展而來的，因此美國海軍和海軍陸戰隊的飛機采用軟式空中加油系統。
目前，根據使用實踐及多機種協同作戰的需要，世界上又出現了兩種融合軟、硬式加油系統的加油機：一種是在加油機的尾部安裝伸縮套管，飛機的兩翼下再掛加油吊艙，構成混合式三點加油機；另一種是把伸縮套管末端的加油接嘴替換成帶有一小段軟管的錐管而構成混合式加油系統，主要是為解決硬式加油機給采用插頭式受油的受油機加油問題，使硬式加油機在必要時也可進行臨時改裝，為裝有軟式受油系統的飛機加油，由于末端是軟管，故其加油過程與軟式加油相近。
再回過頭來看看Y-20U的情況。首先，中國空軍目前所有具有加油能力的飛機都是采用插頭-椎管式空中加油系統，也就是我們俗稱的軟管加油。其次，中國空軍現在最缺的是大型機的加油系統，我軍新型號的H-6N和KJ500都具備了空中加油設備，而對于這些大型機來說雖然理論上來說既可以進行翼吊式加油模式（加油吊艙在機翼下面），也可進行中心線加油模式（加油吊艙或者加油管在加油機中心線位置）。但是經研究表面，翼吊加油模式雖然能夠大大降低阻力，但是受加油機左右兩邊的受力不均勻導致側力矩增量很大，所以對于大翼展的飛機一般不采用這種加油方式。由此可見，雖然目前我們看不到Y-20U尾部是否具備加油能力，但是基本可以推測出Y-20U放棄了IL-78那種掛裝加油吊艙的方式，而是采用了第三種方式，但是具體是采用了混合式三點加油還是混合式加油系統還有待觀察。
加油機平臺
為什么不直接采用加油吊艙而采用第三種方式？我們知道，吊艙式軟管加油最大的問題在于加油速度較慢，對戰斗機來說問題還不明顯，因為戰斗機的油箱容量有限，但是對于大型機來說這一矛盾就比較突出了。而第三種方式的好處在于，采用空中加油平臺，這依然是一種插頭-椎管式加油設備改，這種平臺安裝在加油機內部，軟管從機身后下方拖出，綜合利用飛機上的能源驅動燃油泵實現空中加油，原理和空中加油吊艙類似，無需對受油機做任何更改。其優勢在于，與安裝在機翼下的加油吊艙相比，其安裝在機身內，受空間限制較小，空中加油平臺的最大加油量能夠達到2000L/min以上，能夠滿足大型機加油的需要。其結構相對獨立，拆裝方便，對加油機的改裝較小，可以根據任務拆除后恢復飛機原狀態，適應大型加油機多用途發展的趨勢。此外，因為布置在機身內，軟管的長度可以更長，受油機機型的選擇更加豐富，而且由于加油機與受油機之間的安全距離更大，特別適合給預警機、轟炸機等大型機加油，是一種非常理想的加油方式。由此可見，Y-20U并不是簡單的復制IL-78，而是走出了自己的創新之路。
