我國研製成功可無限供氧的新型戰鬥機機載供氧設備

央視國際 (2004-04-27 09:38:43)

　　□王建雲

　　沒有航油，飛機就沒有起飛的動力。而沒有機載氧氣，飛行員就沒有上天的勇氣。因為要駕駛作戰飛機執行任務，飛行員必須呼吸飛機自身攜帶的氧氣。

　　上個世紀90年代初的一個冬日，一架軍用戰機從北往南長途跋涉，在一個海島上停了下來。飛行員在島上待了一天，第二天準備啟程返回時卻發現，機載液氧蒸發完了，飛機無法起飛。海島很大，可是島上沒有液氧。無奈的飛行員只好向上級報告，指揮機關派專機從遙遠的地方送來了液氧，才使這架戰機得以重返基地。

　　發動機不息，氧氣源源不斷

　　作戰飛機對氧氣的依賴，就如同魚離不開水。尤其是現代飛機往往都在空氣稀薄的高空作戰，需要氧氣來維持常態飛行；另一方面，如果發生諸如座艙蓋爆炸一類的情況，導致機艙內外壓差消失，及時的供氧有助於保護飛行員的安全。

　　液氧為飛機供氧，始於第二次世界大戰以後，由美、英、法等國率先使用。液氧有個明顯不足，那就是蒸發率為5％~20%。這影響了飛機的持續作戰。在液氧之前的階段是氣氧。如今氣氧仍是包括俄羅斯在內許多國家的主要機載供氧方式。

　　上個世紀60年代，德國人的一種民用技術進入了航空科學家的視線，那就是利用分子篩制氧。德國人用它來凈化空氣。到20世紀70年代末，美國的B－1戰略轟炸機出世了，迫切需要一種新的機載供氧設備來維持長途飛行。分子篩制氧從此在航空界發展並成熟起來。這種制氧方式和前兩個階段相比是一個飛躍，因為它使飛機實現了“發動機不息，供氧不斷”。分子篩對空氣中的氮氣有很大的吸附力，而對氧分子的吸附力很小。當外界壓力變化時，分子篩材料中的氮分子可以重新分離，利用飛機發動機或空調系統補充進來的空氣産生含氧濃度較高的氣體，供飛行員呼吸。幾塊分子篩不停變換壓力，週而复始地工作，就可源源不斷地供氧了。這就如同魚在水中游，只要魚鰓在動，魚就能獲取氧氣一樣。只要飛機的發動機或空調系統在運轉，飛行員就不必擔心沒有氧氣呼吸。

　　顧慮減輕，戰鬥機飛得更遠

　　有了分子篩制氧，作戰飛機的顧慮減輕了不少。戰鬥機的供氧和加油不同。飛機沒油了，空中加油機就可以輕鬆解決問題。但要是在以前，飛行員需要的氧氣沒有了，那就只好從雲端折回地面，讓勤務人員為它更換補充。這樣，飛機的有效作戰時間和距離自然要大打折扣。打個比方，一架米格－21使用氣氧只能滯空一個半小時，使用液氧滯空時間能達到兩小時。這是在它油量和帶彈量不變的情況下作比較，使用液氧自然要優越一些。如果米格再進行一次空中加油，航油保證它再有一小時的滯空時間，它的戰鬥力就能大為提升。但是如果機載供氧跟不上，即使航油再充足，米格也不敢再在空中多待一分鐘。然而，現代戰爭通常要求飛機連續飛行10小時執行任務，而且飛行高度也大大提升，分子篩制氧的重要作用就凸顯出來了。它徹底消除了機載供氧以往對飛機戰鬥力的制約，使戰鬥機能夠進行更遠距離的空中打擊。與此同時，機載分子篩系統維護時間短、費用低。它還能減輕後勤保障的負擔，可取消地面的儲運、産氧、充氧設備，消除了液氧與氣氧的易燃易爆隱患。

　　此外，分子篩供氧設置佔用的空間也比較小，可以省出機身上極為寶貴的空間來配置更多的有用裝備。

　　備受關注，航空供氧佼佼者

　　如今，世界上有少數國家走在了分子篩制氧的前沿。

　　美國在這一領域用功最早，心得也最多。自從上世紀80年代美國海軍把分子篩制氧技術運用得比較成熟後，美軍就開始把這種供氧方式用到了多種新型戰機上。現在，美軍的F－15、F－16、F－18、F－22、F－35以及B－1、B－2都是採用分子篩供氧。

　　當然，美國在機載供氧領域不像它在隱形技術領域那樣獨步天下。法國、英國也已成功掌握了分子篩供氧。另外，瑞典的JAS39、歐洲的EF－2000也用上了這項技術。

　　在亞洲，日本是擁有分子篩制氧技術比較早的國家之一。早在20世紀80年代，日本就從美國手中購買了這項技術，用在了T4飛機上。從1999年開始，印度也一直在蒐集分子篩制氧技術的相關資料。現在，中國研究人員歷經10余載不懈努力，終於研製成功了可無限供氧的新型戰鬥機機載供氧設備以及配套的飛行防護服裝。

　　還有更多的國家在關注著無限供氧技術。雖然現代戰機正在向無人化發展，但未來無人機將在多大程度上代替有人機，這個過程要多久才實現，現在還是未知數。因此從目前看來，在未來很長時間內，分子篩制氧仍將在航空供氧領域發揮重要作用。