希弦

1909年，一本名為《Punch》的英國周刊上的插圖，“幽默”地探討空中加油是否是一項可能的壯舉

1917年，俄國海軍飛行員亞歷山大·P·德·塞維爾斯基（AlexanderP.deSeversky）提議在飛行中進行空中加油來增加戰(zhàn)斗機的航程。塞維爾斯基后來移民美國，成為一名航空工程師，并在1921年申請獲得了第一項關于空中加油的技術專利，而后將其出售給了美國陸軍航空隊（美國空軍的前身）。

在第一次世界大戰(zhàn)中，塞維爾斯基是俄國海軍一名戰(zhàn)場經(jīng)驗豐富的王牌飛行員。他在回憶中說，當時他正在駕機護送一架俄羅斯轟炸機，在這架大型飛機的后面和下面飛行，出于無聊或者說好玩，他打開了駕駛艙，伸出手，抓住了轟炸機尾部長長的無線電天線。這讓他突發(fā)靈感：如果這根天線是一根軟管，那么是不是就可以將汽油從一架飛機流向另一架飛機，比如就從轟炸機的油箱流到護航戰(zhàn)斗機的油箱，這樣就能擴大戰(zhàn)斗機的射程，能夠為轟炸機全程護航，護衛(wèi)它飛向目標并返回。

第一次空中加油，一場特技飛行表演

1921年11月12日，韋斯利·梅（WesleyMay）從“林肯”標準雙翼飛機上爬上了寇蒂斯“珍妮”JN-4飛機，這就是人類航空史上的第一次空中加油。韋斯利·梅背上的油罐裝著5加侖（約30磅/13.6千克重）汽油，他抓住了慢慢接近的寇蒂斯“珍妮”飛機左翼底部的翼下支柱，爬上“珍妮”的下機翼，抓著翼間支柱和線纜，慢慢向“珍妮”機的前副駕駛艙走去。坐定后，他打開了活塞發(fā)動機的后面油箱，小心翼翼地將油罐里的汽油倒了進去。

如何才能給不著陸的飛機加上油，螺旋槳飛機的一種解決方案是與地面車輛配合。這種方式最初在航空郵件時代有所使用，飛機無需著陸，低空飛掠拾取郵件（左圖）。再到50 年代的諸多刷新飛行耐力紀錄的飛行中，飛機是通過地面車輛來加油和補給物資（如塞斯納-172 飛機先后創(chuàng)造的50 天、64 天22 小時的不著陸飛行紀錄）

這是收藏于西雅圖飛行博物館的第一次空中加油照片。背著30 磅油罐，在幾百米高空中攀上“珍妮”飛機，除了說明韋斯利·梅的藝高人膽大，這同時是個非常費體力的過程

不用說，這顯然不是實用化的空中加油技術。畢竟完成這次空中加油的韋斯利·梅，他的身份是技藝熟練的“機翼漫步”特技表演者，這樣的“人肉加油”過程于他而言難度尚在能力范圍之內(nèi)，但一般人、戰(zhàn)斗機飛行員，顯然是無法再成功復制的。另外，這樣的空中加油一次只加注了5加侖燃料，屬實太少，而且還要靠兩機間密切配合、低速慢飛。所以，第一次空中加油，多被評價為一場有“噱頭”的特技飛行表演。

有了空中加油，飛機在天上能飛多久？

1923年，美國陸軍航空隊開始在加州的羅克韋爾機場展開更為實用化的空中加油測試，也就是塞維爾斯基所設想的，從一架飛機上放下軟管為另一架飛機加油。試驗中兩架DH-4B雙翼飛機間使用了約15米（50英尺）長的軟管和一個快速截止閥，加油機在受油機的上方飛行并放下軟管，受油機后座上的人員會抓住軟管并將其連接到飛機上。如果加油過程中軟管意外脫落，閥門會立即切斷流量，防止向受油機及飛行員噴灑燃油。

1923年6月27日，美國陸軍航空隊的兩架愛科（Airco）DH-4B 飛機之間進行了第一次實用化的空中加油

加油機在上、受油機在下的重力式加油。有了空中加油帶來的“續(xù)航”，人類便開始好奇“到底能在天上飛多久”

照片中可見飛機的機身一側畫了一個大“？”，旨在引起人們的好奇“飛機可以在空中停留多久”

這樣的飛行測試，從“干式加油”到多次加油測試，再到進行飛行耐力測試，直至8月27～28日。DH-4B通過2架同型加油機的9次空中加油，獲得了687加侖的汽油和38加侖的機油，也一舉創(chuàng)造了當時的飛行距離、速度和持續(xù)時間等多方面的16項飛行紀錄，其中就包括不著陸飛行了37小時15分鐘。不過，因為隨后發(fā)生了加油軟管纏繞機翼、機毀人亡的嚴重事故，后續(xù)的相關加油試驗被叫停。

不斷刷新的不著陸飛行時長紀錄

1929年元旦，一架福克（Fokker）C-2A三引擎飛機飛上了加利福尼亞南部的天空，在飛行了150小時40分鐘后于1月7日落地，由此一舉創(chuàng)造了當時的不著陸飛行時長紀錄（飛行耐力紀錄，F(xiàn)lightendurancerecord）。這架機身兩側涂有大大“？”的上單翼飛機，有2個96加侖的機翼內(nèi)油箱，并在機艙內(nèi)加裝了2個150加侖的油罐。在這次約1.77萬千米（1.1萬英里）的耐力飛行中，這架涂“？”的飛機通過道格拉斯C-1改裝的加油機完成了43次空中加油作業(yè)（其中12次是夜間進行），補充了5660加侖燃料。

通過這張更近距離的特寫照片來看，“？”機上的人員，從滑動的頂艙門探出身來，拖拽著油管。而在幾十次的加油作業(yè)中曾發(fā)生過燃油外漏、噴灑在人員身上的狀況

這樣的加油過程，大概每次持續(xù)七分半左右，2架飛機相距大約4.5～6米，白天的時候一般選擇在610～914米（2000～3000英尺）的高度進行，夜間的加油作業(yè)則在1524～2134米（5000～7000英尺）高度之間。在補充燃料的同時，加油機上的機組人員還通過繩索向“？”機傳遞了食物、水、信件、蓄電池、備件、工具等。另外，因為當時無線電技術的可靠性和重量等關系，加油機和受油機間的通信協(xié)調都是通過手電筒、信號板、地面的信號指示物、傳遞的信件等完成的。

這次150小時40分鐘飛行的成功，讓美國陸軍決定在當年的春季演習中增加“空中加油”這一項，但飛行當日的氣象條件不佳，雷暴結冰的天氣下，加油機緊急迫降。至此十余年后的時間里，美國軍方再無“空中加油”的想法。雖然“？”機并未成為美國陸軍航空隊應用“空中加油”的開端，但所展現(xiàn)出的空中加油技術可用性，激發(fā)了美國民間飛行員們的巨大熱情，嘗試通過空中加油來一次次刷新不著陸飛行時長的紀錄。

1929年9月，美國《紐約客》雜志報道的不著陸飛行時長新紀錄，從7月13日到30日，420小時，所用機型是寇蒂斯“羅賓”（Curtiss Robin）

從當年5月創(chuàng)造的172小時32分鐘新紀錄、7月刷新的420小時17分鐘，到1930年創(chuàng)造的553小時41分30秒，再到1935年弗雷德·基（FredKey）和阿爾金·基（AlgeneKey）兄弟創(chuàng)造的653小時34分鐘新紀錄，紀錄不斷被刷新。而弗雷德·基和阿爾金·基兄弟二人在嘈雜、狹窄、混雜著油味體味的機艙內(nèi)生活了數(shù)周。這27天里他們駕駛的“奧利小姐”（OleMiss）不著陸飛行了約84199千米（52320英里，足夠繞地球兩圈），消耗了6000加侖汽油和600加侖機油。除了進行了107次燃油補給、438次物資補給外，尤為特別的是，他們要偶爾爬出機艙，站在機頭特制的腳手架上維修發(fā)動機，如更換火花塞、修理軟管、更換機油、清理或更換過濾器等。

空中加油新方式，英國人的發(fā)明

在美國人通過空中加油不斷刷新飛行紀錄時，同時代英法兩國的航空界、空軍也都在開展類似試驗演示，但技術水平都屬“半斤八兩”，效果差強人意。雖然各國都看到了空中加油對航程拓展的益處，但限于技術的尚不成熟，空中加油依舊被視為笨拙又冒險的特技之舉。

亦如移民美國的塞維爾斯基對空中加油技術的早期構想，一戰(zhàn)期間的英國空軍飛行員艾倫·科巴姆（AlanCobham），作為當時遠程飛行的先驅開拓者，同樣是一名空中加油技術的“狂熱信徒”。他在上世紀20年代遠至非洲、澳大利亞等地的長途飛行中就開始萌生通過空中加油來擴大飛機航程的想法。

弗雷德·基和阿爾金·基兄弟二人的“奧利小姐”同樣是架寇蒂斯“羅賓”飛機。27 天的飛行里，他們除了需要空中加油，還需要食物、水、洗漱用品、衣服、零部件等補給

艾倫·科巴姆正在進行空中加油測試。他計劃在1934年9月21日駕駛“ 空速信使”（AirspeedCourier）飛機，從英國樸茨茅斯出發(fā)不著陸直飛印度卡拉奇，途中會通過漢德利·佩奇W10 改裝的加油機來空中加油。不過最終科巴姆成功完成了2 次加油后，便因為隨后的飛機動力問題中止了飛行，未能完成計劃

對比同期美國“？”機上使用的加油設備，1934年英國皇家空軍軍官理查德·阿切利（RichardAtcherley）提出了更為可行的“交叉”空中加油系統(tǒng)。同年，艾倫·科巴姆開設的飛行加油有限公司（FlightRefuellingLimited，簡稱FRL）就買斷了阿切利的技術專利，并經(jīng)過一系列的改進和升級后推出了名為“環(huán)形軟管”（looped-hosesystem）的空中加油系統(tǒng)，這是同年代中第一種實用的空中加油系統(tǒng)。

這套“環(huán)形軟管”空中加油系統(tǒng)，大部分操作是由加油機上的控制人員來完成的。受油機拖著條線纜直線飛行，加油機會從后面跟進并在這條線纜上方拋射出帶有抓鉤的線纜，捕獲后兩條線纜便纏繞到一起。受油機把線纜以及來自加油機的軟管卷回艙內(nèi)，并連接本機上的加油口。在受油機-加油機通過這條約91米長的軟管連接起來后，加油機就會爬升到高位，通過自然重力來給受油機加油。

1934年拍攝的艾倫·科巴姆的空中加油畫面，可見加油機艙內(nèi)釋放的牽引線纜、加油軟管、受油機人員身體探出準備接收加油軟管，以及尤為重要的一個細節(jié)——當時加油機和受油機間的協(xié)同基本都是如右下圖中那般，通過信號燈、信號板等來完成的

“環(huán)形軟管”的第一個用戶，不是軍方

“環(huán)形軟管”空中加油系統(tǒng)推出后，相關的飛行測試、公開展示等工作一直持續(xù)到了1937 年，但也一直未獲得用戶采購和使用，這是因為當時普遍認為空中加油的用途與價值實屬有限。不過，當時的英國航空公司正在通過大型水上飛機來連接疆域遼闊的“日不落帝國”，所以從“商業(yè)利益”考慮，航空公司開始對空中加油有了興致。

在FRL公司的宣傳中，“環(huán)形軟管”將會這樣改善航空公司的運營：通過空中加油，水上飛機在到達目的地前所需的起降次數(shù)將減少，這將增加飛行的安全性、航程范圍、有效載荷，縮短全航程的用時，確保了航班能將要求快速到達的乘客和時敏性貴重物品等（如航空郵件）送抵更遙遠的目的地。

相較于“美式”，“環(huán)形軟管”空中加油系統(tǒng)的大部分操作是由加油機的控制人員來完成的

FRL公司的“環(huán)形軟管”空中加油系統(tǒng)在1939年又推出了改進型，并為帝國航空公司的商業(yè)航班提供了空中加油服務。該航空公司使用肖特“帝國”水上飛機執(zhí)飛每周的英格蘭南安普敦市與美國紐約市間的航空郵件航班。FRL公司使用兩架過時的漢德利·佩奇HP.54“哈羅斯”轟炸機改裝為加油機，為肖特S.30的航班提供兩次空中加油服務。從1939年8月5日至10月1日間，“帝國”水上飛機橫渡大西洋16次，其中15次都使用了FRL公司提供的空中加油服務。而后由于二戰(zhàn)的爆發(fā)，這樣的航班被中斷。

二戰(zhàn)中沒有派上用場的空中加油

“珍珠港事件”后，美國陸軍航空隊開始研究通過空中加油來完成轟炸日本本土的任務，在引進了FRL公司的“環(huán)形軟管”空中加油系統(tǒng)后，指定了3套空中加油方案：B-17“空中堡壘”轟炸機從中途島起飛，將B-24“解放者”作為加油機;從夏威夷起飛B-24，將美國海軍的水上飛機改裝為加油機;B-17自身拖曳載滿燃料的滑翔機，將后者作為加油機。

雖然最終的“空襲東京”是由從“大黃蜂”號航母上起飛的16架B-25轟炸機執(zhí)行的，但美國人還是繼續(xù)研究了將B-24D改成加油機為B-17E空中加油。測試表明，通過空中加油能將載彈3噸的B-17的航程增加805千米（500英里）。不過，考慮到工廠對于轟炸機的改裝和轉產(chǎn)安排不開工期，以及相關人員的培訓等問題，這個計劃也就沒有了后續(xù)。到1944年時，美國陸軍航空隊也曾考慮為B-29“超級空中堡壘”增配“環(huán)形軟管”空中加油系統(tǒng)的可行性。經(jīng)估算，B-24加油機的1500加侖油箱僅能給B-29帶來1335千米（830英里）的增程，該計劃同樣擱置。

左為漢德利·佩奇HP.54“哈羅斯”轟炸機改裝成的加油機，右為執(zhí)行航空郵件運送的肖特S.30 水上飛機，也是受油機。此舉的目的是讓肖特S.30在起飛時少裝燃料，以便裝更多的郵件等貨物，升空后再通過空中加油來補充燃料

很快，美軍在太平洋戰(zhàn)場的戰(zhàn)局，就讓盟軍的轟炸機不再為飛不到日本本土而發(fā)愁了。在二戰(zhàn)的最后幾個月，英國皇家空軍超遠程轟炸機部隊“老虎部隊”（TigerForce）的“蘭開斯特”和“林肯”等轟炸機打算由改裝的加油機來進行空中加油，以轉戰(zhàn)太平洋戰(zhàn)場，執(zhí)行對日本本土的轟炸任務。只是，還未待這支部隊部署，二戰(zhàn)就結束了。

第一次不著陸環(huán)球飛行

二戰(zhàn)后的1948年，正式從美國陸軍中獨立出來的美國空軍，將空中加油作為首要能力目標，再次將英國“環(huán)形軟管”空中加油系統(tǒng)的應用提上了日程，將B-29轟炸機改裝成KB-29M加油機，并且組建了最早的兩支空中加油機中隊，主要為戰(zhàn)略空軍司令部（SAC）麾下的B-29、B-50等轟炸機提供空中加油服務。

FRL公司改進的“環(huán)形軟管”系統(tǒng)，總體原理與上一代類似，改變的是加油作業(yè)開始時對于受油機線纜的“拾取”方式，加油機不再通過拋出另一根線纜來纏繞，而是通過翼尖的掛鉤來“抓取”（圖中紅框內(nèi)所示）

“環(huán)形軟管”空中加油系統(tǒng)在帝國航空公司應用的宣傳頁

阿姆斯特朗·惠特沃斯AW.23 改裝的加油機，正在準備給肖特S.23 水上飛機空中加油

1943年夏天在佛羅里達州埃格林機場進行的B-24D加油機給B-17E轟炸機的空中加油試驗。理論上“環(huán)形軟管”空中加油系統(tǒng)可以在18分鐘內(nèi)給受油機重力加油1500加侖燃料

雖然美國空軍中的“環(huán)形軟管”空中加油系統(tǒng)在短暫應用后就被淘汰，但它的最后高光時刻當數(shù)1949年2月，美國空軍B-50A（B-29的戰(zhàn)后改型）轟炸機“幸運女士二號”（LuckyLadyⅡ）的不著陸環(huán)球飛行，飛行沿途有多架KB-29M加油機為其補充燃料。最終，在起飛94小時零1分鐘后，“幸運女士二號”完成了歷史上第一次不著陸環(huán)球飛行。

軟管加油與硬管加油

FRL公司很快意識到“環(huán)形軟管”空中加油系統(tǒng)所存在的多方面不足，著手改進推出了探管- 錐套式空中加油系統(tǒng)（Probe-and-drogue system，也被稱為“軟管加油”），并最終成為時至今日仍為主流的空中加油方式。

在二戰(zhàn)末期和戰(zhàn)后，英國空軍一直在進行著依托“蘭開斯特”轟炸機等大型平臺的空中加油測試

在二戰(zhàn)末期和戰(zhàn)后，英國空軍一直在進行著依托“蘭開斯特”轟炸機等大型平臺的空中加油測試

B-50A 經(jīng)過了4 次空中加油，飛行了37 742 千米（23 452 英里），完成了歷史上第一次不著陸環(huán)球飛行

“軟管加油”技術也馬上被美國空軍引進，但美國空軍考慮到它的空中加油速度約為每分鐘250加侖，按照這個速度為一架B-52 轟炸機加滿油需要一個多小時，這是無法接受的。也由此，推動了波音公司在1950 年拿出了飛桁式（flying boom）這種“硬管加油”解決方案。

1949年，由阿芙羅“蘭開斯特”轟炸機改裝而來的加油機，正通過探管- 錐套式空中加油系統(tǒng)給格洛斯特“流星”Ⅲ戰(zhàn)斗機加油

裝備了飛桁式空中加油系統(tǒng)的KB-29 加油機，被命名為KB-29P。飛桁式每分鐘可加油700 加侖，幾乎是探管- 錐套式的3 倍，有著更快速、更安全，更好地抵御惡劣天氣、方便夜間加油作業(yè)等優(yōu)勢

KC-97 加油機，是由C-97 運輸機改裝而來。上圖中的受油機視角可見“飛桁”上的舵翼和“加油員”所在的操作控制室。下圖為正在給B-47 轟炸機加油。隨著戰(zhàn)后噴氣時代的全面來臨，螺旋槳式加油機與噴氣式受油機在速度、高度上日漸不匹配，由此催生了KC-135 的問世以及其多達803 架的總產(chǎn)量

一條探索過的歧路，翼尖加油

20世紀30年代初，在著名飛機設計師弗拉基米爾· 謝爾蓋耶維奇· 瓦赫米斯特羅夫（VladimirSergeyevich Vakhmistrov）的推動下，蘇聯(lián)也開始發(fā)展空中加油技術，1932 年進行了與美國陸軍航空隊早期類似的空中加油試驗，同樣類似的還有直到戰(zhàn)后空中加油才獲得蘇聯(lián)空軍的認可與明確需求。

米格-19戰(zhàn)斗機的翼尖加油測試。試驗發(fā)現(xiàn)，翼尖加油對于戰(zhàn)斗機來說難度有些大

瓦赫米斯特羅夫成功完成了對英國“環(huán)路軟管”空中加油系統(tǒng)的仿制工作，而試飛員伊戈爾·謝萊斯特（IgorShelest）和維克多·瓦夏廷（VictorVasyatin）又在“環(huán)路軟管”系統(tǒng)基礎上開發(fā)了獨特的翼尖加油系統(tǒng)（wing-to-wingsystem）。相較而言，翼尖加油系統(tǒng)更為簡單高效，加油機從其翼尖釋放加油軟管，不斷接近的受油機通過翼尖處的特殊的鎖扣來抓住加油軟管，而后鎖定、建立連接，燃油被泵送。

在蘇聯(lián)空軍的圖-16轟炸機上應用的翼尖加油系統(tǒng)。這種“空中手牽手”還是有著不小操作難度的

這種“非常蘇式”的空中加油系統(tǒng)在蘇聯(lián)空軍中一直使用到了90年代后期。不過，這種翼尖加油系統(tǒng)有著作業(yè)難度和風險都很大的天然問題，也只在圖-4和圖-16轟炸機上使用。50年代，瓦赫米斯特羅夫和團隊完成了探針-錐套式空中加油系統(tǒng)的研制。至此，各國的空中加油系統(tǒng)最終形成“軟式”和“硬式”兩種流派。

B-29與F-84、JRB-36F與RF-84F的“空中手牽手”。雖然都有過試驗的成功，但顯然這樣的操作受湍流和渦流等因素的影響，其難度系數(shù)和風險都很大，也發(fā)生過事故。最終，這些創(chuàng)意都只是空中加油技術尚未成熟前的歧途探索

另外，與翼尖加油有異曲同工之妙的還有轟炸機與護航戰(zhàn)斗機的“翼尖拖曳”（TipTow），二者的“空中手牽手”雖然沒有翼尖加油，但也是為了給后者節(jié)省燃料（當然也包括理論上還可能變相為轟炸機增加了翼展，進而擴大了航程）。但不論是圍繞B-29和B-36轟炸機的翼尖拖曳方案，還是F-84F戰(zhàn)斗機掛載在B-36轟炸機機腹中線上的“子母機”，這些美國空軍對護航戰(zhàn)斗機“增程”的探索與測試，都是航空技術發(fā)展史一段特殊時期中的曇花一現(xiàn)。