Inovacinės helikopterų degalavimo priemonės

Sraigtasparnių degalų tiekimo sunkvežimių ir taktinių operacijų raida

Nuo rankinio iki mechanizuoto: perėjimas prie naujų degalų tiekimo praktikų

Karo veiksmai vidurio 20 amžiuje skaudžiai parodė, koks lėtas ir neefektyvus buvo rankinis sraigtasparnių degalavimas. Technikos darbuotojai sugaišdavo nuo 45 iki 90 minučių vienam orlaiviui, vilkdami sunkius degalų kanistrus ir vargdamas su rankiniais siurbliais. Viskas pradėjo keistis 1970 metais, kai pasirodė specialūs degalavimo sunkvežimiai. Šie sunkvežimiai buvo įrengti milžiniškomis talpomis, talpinančiomis nuo 500 iki 1 000 galonų degalų, taip pat galingomis siurbimo sistemomis, galinčiomis pumpuoti degalus 300–500 galonų per minutę intensyvumu. Rezultatai buvo stulbinantys – degalavimo laikas sutrumpėjo maždaug 70 %, o dabar galima aptarnauti kelis orlaivius vienu metu. Toks greitis tapo būtinas, kad kariuomenė galėtų greitai vykdyti užduotis, kai kiekviena sekundė skaitėsi mūšio situacijose.

Priešakinės ginkluojimo ir degalavimo vietos (FARP) vaidmuo šiuolaikinėje taktikoje

FARPai visiškai pakeitė tai, kaip mes tvarkome logistiką pirmoje linijoje, priveždami tuos degalų tiekimo sunkvežimius kur kas arčiau tikros kovos vietų. Vietoje to, kad vien tik pasikliautume nuolingomis oro bazėmis, šie priekiniai taškai gali būti bet kur nuo 50 iki 150 mylių į priešo teritoriją. Pagal 2022 metais paskelbtą tyrimą, kurį atliko Jungtinis logistikos biuras, FARPų panaudojimas sumažina sraigtasparnių grįžimo laiką maždaug dviem trečdaliais, nes įgulos gali vienu metu įkrauti tiek degalus, tiek šaudmenis, o ne laukti vieno po kito. Paimkime M978 HEMTT degalų sunkvežimį kaip pavyzdį. Šis milžinas gali visiškai įkurti FARP operaciją vos per 20 minučių. Tiesioginėje veikloje jis gali aptarnauti nuo aštuonių iki dvylikos sraigtasparnių kiekvieną valandą, tiekdamas apie 2500 galonų JP-8 degalų. Tai reiškia, kad kiekvienas orlaivis gauna pakankamai papildomos energijos dar maždaug 3–5 misijoms, prieš grįždamas atgal pasipildyti degalų.

HERO projekto (Helicopter Expedited Refueling Operations) integravimas

Lėktuvų degalavimo operacijų pagreitėjimo (HERO) projektas pristatė tris pagrindinius protokolus:

• Karštas degalavimas : Varikliai veikia degalavimo metu, pašalinant 8–12 minučių užgesinimo/paleidimo ciklų
• Dvigubo taško purkštuvai : 2,5 colio skersmens jungiamosios detalės, padvigubinančios srauto greitį iki 600 GPM
• Išmanieji slėgio reguliatoriai : Jutikliai automatiškai išjungia degalavimą pasiekus 98 % talpos, kad būtų išvengta perpildymo incidentų

Aikštės bandymai parodė, kad HERO suderinami degalavimo sunkvežimiai sumažino bendrą laiką žemėje 40 %, leidžiant AH-64 Apache eskadrilėms 2023 metų NATO pratybose atlikti keturias skrydžių operacijas per dieną, o ne tris

Pagrindinės technologijos šiuolaikiniuose sraigtasparnių degalavimo sunkvežimiuose

Šiuolaikiniai sraigtasparnių degalavimo sunkvežimiai sujungia tikslų inžineriją su taktine prisitaikymo galimybe. Žemiau pateikiamos trys pagrindinės sistemos, apibrėžiančios šią įrangos klasę.

Pažengę kuro siurblių ir srauto valdymo sistemos

Modernūs aukšto slėgio kuro siurbliai gali praleisti daugiau nei 1000 galonų per minutę per jų sistemas, su matavimo tikslumu apie plius arba minus 1 %. Naujesnių dviejų režimų konstrukcijos yra gana patogios naudoti lauke, kadangi leidžia technikams perjungti tarp JP-8 ir Jet A rūšių kuro tiesiogiai vietoje, nereikalauja rankinio perkalinimo. Iš aliuminio ir cinko lydinių pagaminti siurblių korpusai geriau atlaiko agresyvias aviacijos kuro priedų veikmą, tokias kaip FSII (Fuel System Icing Inhibitor – kuro sistemos ledo slopinimo priemonė). Lauko bandymai rodo, kad šie lydiniai korpusai tarnauja maždaug 30 procentų ilgiau nei reikia keisti, kai jie naudojami sunkiomis sąlygomis, tokiose kaip dykumose ar netoli druskos vandens aplinkos, kur įprasta korozija paprastai būna didelė problema.

Automatinis kūrenimo ir realaus laiko stebėjimo funkcijos

Skaitmeninės valdymo pultų sistemos leidžia operatoriams patikrinti kuro kokybę, stebint kintamąją klampumą, temperatūrą ir dalelių lygį iki 15 mikronų. Daugiau nei 90 % naujų sistemų apima automatinio išjungimo protokolus, kai aptinkami nutekėjimai arba slėgio kritimas žemiau 40 PSI. Tokia automatizacija sumažina degalų įpylimo klaidas nuo 2,1 % iki 0,4 % lyginant su rankiniais metodais (Gynybos logistikos agentūra, 2023).

Pagrindinės platformos: M978 HEMTT ir kitos kariuomenės degalavimo transporto priemonės

M978 HEMTT sunkioji mašina jau daug metų tarnauja kaip pagrindinė darbo arklys, palaikanti JAV kariuomenės sraigtasparnius. Šios sunkiosios mašinos gali vežti apie 2 500 JAV galonų (9 460 litrų) degalų ir efektyviai veikti atstumu, siekiančiu apie 330 mylių (530 km), kol reikės papildyti degalus. Skirtingi modeliai yra su įvairiomis modulėmis, įskaitant naudingas žarnų būgnus, tinkamas įžeminimo sistemas, taip pat standartinius jungiklius, kurie veikia NATO pajėgose. Naujesnėmis versijomis, vadinamomis LVSR, įdiegta šiokia tokia robotų sistema, skirta purkštukų pozicionavimui. Tikrai įspūdinga yra tai, kaip tiksliai šie purkštukai atitinka orlaivių prievadus net tada, kai mūšio lauke kyla chaosas. Sutapimas išlaikomas tiksliai išlaikant 5 mm nuokrypį nepaisant visų judėjimų ir vibracijų, būdingų kovos veiksmams.

Efektyvumo didinimas per išmanų logistiką ir duomenų integravimą

Greitesnis degalų papildymas per išmanų srautą ir slėgio valdymą

Šiandienos sraigtasparnių degalų tiekimo sunkvežimiai yra aprūpinti protingomis srauto kontrolės sistemomis, kurios pagreitina degalų perleidimą, nesumažindamos saugos standartų. Technologija veikia koreguodama slėgio lygmenis priklausomai nuo tokių veiksnių kaip aplinkos temperatūra ir degalų tankis bet kuriuo metu. Ši metodika žymiai sumažina degalų tiekimo laiką – kartais net apie 40 procentų, lyginant su senesnėmis rankinėmis metodikomis. Specializuoti purkštuvai padeda išvengti degalų išpylimo net tuo atveju, kai pompavimas vyksta greitai, o tai reiškia, kad techninės priežiūros komandos gali paruošti UH-60 Black Hawk skrydžiui per septynias minutes. Karinėms operacijoms, kur kiekviena sekundė yra svarbi, tokia efektyvumas yra lemiamas skirtumas tarp sėkmės ir delsimo.

Degalų talpos planavimas ir operatyvinė logistika sraigtasparnių flotoms

Kuro saugojimo organizavimas ir tiekimo maršrutų planavimas nėra atsitiktinis procesas. Protingos programinės įrangos sprendimai analizuoja ankstesnio kuro naudojimo duomenis ir faktinius poreikius, kad būtų nuspręsta, kur talpinti kuro sunkvežimius. Paimkime 2023 metų RIMPAC pratybas kaip pavyzdį. Jų naudojamos sistemos sumažino sunkvežimių laukimo laiką beveik dvigubai. Kaip? Suderinus laiką, kada lėktuvams reikėjo pripildyti kuro, su jų naudojimo dažnumu. Tai leido karinėms pajėgoms išlikti pasiruošusiose būsenose, o logistikos darbuotojams išvengti perkrovos, bando valdyti viską rankiniu būdu.

Duomenų valdomas planavimas aukšto paklausos ir nuosekliose aplinkose

Kai sujungiamos IoT jutiklių technologijos su prognozuojančia analitika, operatoriai gali geriau suprasti, kada bus reikalingas kuras sunkiai prieinamose vietose. Pagal 2024 m. duomenis, pateiktus JAV kariuomenės logistikos tarnybos, debesų platformos leidžia operatyviai keisti veiklos sąlygas šiaurėje, Arkties regione. Ten temperatūra dažnai labai kinta, o tai daro įtaką kuro stabilumui. Puikiai veikia situacija, kai tiekimo sunkvežimiai yra integruoti su duomenimis, gaunamais iš virš jų skrendančių bepiločių orlaivių. Lauko komandos dažnai praneša, kad laikosi grafiko beveik 95 % atvejų. Net tada, kai GPS signalas visiškai dingsta, o tai nutinka retuose regionuose.

Saugos inovacijos sraigtasparnių kuro tiekimo sunkvežimiuose

Rizikos mažinimas: gaisrai, nutekėjimai ir žmogaus klaidos lauko kūro tiekimo metu

Šių dienų sraigtasparnių degalų tiekimo sunkvežimiai yra aprūpinti protingų jutiklių tinklais, prijungtais per Internet of Things, taip pat automatinėmis sistemomis, kurios aptinka nutekėjimus dar prieš jie taptų problemomis aukšto rygo operacijų metu. Šie technologiniai patobulinimai sumažina žmogaus klaidas, nes operatoriai gauna iš karto įspėjimus, kai kas nors sugenda degalų linijose. Praėjus metų tyrimas parodė, kad šios sistemos iš tikrųjų užkertė kelią avarijoms 62 procentais rečiau nei senosios rankinės priemonės darė tai anksčiau. Kai kyla problemų su slėgiu, automatiniai uždarymo vožtuvai įsijungia beveik iš karto. Ir jei dalykai tikrai pradeda klostytis blogai, naujosios ugnies gesinimo sistemos purškia specialią putų mišinį apie 40 procentų greičiau nei tai buvo naudojama anksčiau.

Advanced Grounding and Static Control Systems for Fuel Bowsers

Elektros kibirkštis gali sukelti rimtų problemų, kai helikopterai bandomi iš naujo. Šiuolaikiniai degalų sunkvežimiai šiais laikais turi kelias įžeminimo priemones. Jie turi specialius laidžius šlangus ir tuos aliuminio sujungimo diržus, kurių pramonės 2023 metų tyrimai parodė, kad galima pašalinti apie 99,8 procentų statinio krūvio. Naujausios kartos modeliai taip pat stebi pasipriešinimą realiu laiku, kad elektrinis ryšys būtų stabilus tarp sunkvežimio, degalų čiaupo ir paties lėktuvo. Tai yra gana svarbu, nes duomenys rodo, kad maždaug viena iš penkių degalavimo avarijų seniau įvyko paprasčiausiai dėl netinkamo įžeminimo.

Šių technologijų integravimas atitinka platesnius karinius saugos reformas, kaip pabrėžta naujausiuose pavojingų medžiagų tvarkymo procedūrų pasiekimuose, kuriuose ypač pabrėžiamas prognozuojamas rizikos modeliavimas lauko operacijoms.

Automatizacijos ateitis: robotai ir autonomiškos degalavimo sistemos

Pilotinės programos robotizuotam degalavimui kovos ir FARP aplinkose

Kariuomenė pradėjo eksperimentuoti su automatinės degalų tiekimo technologija tų bazių, kur kariai įprastai degaluoja lėktuvus pavojingomis sąlygomis. Pagal 2025 m. paskelbtus tyrimus žurnale „Frontiers in Built Environment“, automatiniai sunkvežimiai sraigtasparnių degalavimui, turintys šiuos modernius lidar robotų rankos, pavyko atlikti darbą apie ketvirtį greičiau nei žmonės tai darantys rankiniu būdu mokomojoje kovos situacijoje. Kas daro šiuos naujus sistemas ypatingomis? Jos turi purkštuvus, kurie jaučia slėgio pokyčius ir kompiuteriu valdomas lygiavimo funkcijas, kurios padeda išvengti degalų prieš lėktuvams būnant karštiems.

Automatinių degalavimo vienetų diegimo problemos

Nors automatizacija pažada efektyvumą, tačiau praktikos tyrimai atskleidė tris nuolatines kliūtis:

• Elektrostatinio išsikrovimo rizika dykumų aplinkoje, sumažinta naudojant 360° įžeminimo sistemas
• Mobilumo apribojimai 20 tonų degalavimo sunkvežimių ant improvizuotų FARP paviršių
• EM trikdžiai nuo sraigtasparnių rotorių sistemų, kurios trikdo robotų valdymą

Atvejo analizė: JAV kariuomenės roboto kuro tiekimo integravimas

2023 metų JAV kariuomenės roboto kuro tiekimo bandymų metu buvo pastebėtas akivaizdus pagerėjimas, kaip greitai sraigtasparniai galėjo būti paruošti laikinose priekinėse ginklavimo ir kuro tiekimo vietose. Aikštės ataskaitos nurodė, kad šios mašinos palaikė pastovų kuro tiekimo greitį apie 1 200 litrų per minutę, o tai yra gana įspūdinga, kai atsižvelgiama į tai, kad visiems personalui buvo užtikrinta saugus 15 metrų atstumas nuo bet kokių galimų užsiliepsnojimo vietų. Toks našumas iš esmės atitinka tai, ko ilgą laiką siekė Sraigtasparnių greito kuro tiekimo operacijų (HERO) programa – jų tikslą, kuro tiekimo AH-64 Apache vienetams atlikti per mažiau nei aštuonias minutes. Tai turi prasmės, atsižvelgiant į tai, kaip kritiškai svarbus yra greitis kovos situacijose, kur kiekviena sekundė yra svarbi.

Dažnai užduodami klausimai

Kas yra karšto kuro tiekimas?

Karšto kuro tiekimas – tai procesas, kai sraigtasparnių varikliai lieka įjungti per kuro tiekimą, pašalinant laiką, reikalingą varikliams išjungti ir paleisti iš naujo.

Kaip modernūs kuro tiekimo sunkvežimiai neleidžia kuro išsilieti?

Modernūs kuro tiekimo sunkvežimiai naudoja specialius purkštukus ir protingas slėgio valdymo sistemas, kad būtų išvengta kuro išsiliejimo greitai perduodant kuro.

Kodėl svarbūs priekiniai ginklavimo ir kuro tiekimo punktai (FARP)?

FARP sumažina sraigtasparnių paruošimo laiką, nes leidžia vienu metu tiekti kuro ir užkrauti amuniciją, kas ypač svarbu kovos situacijose.