我国研制成功可无限供氧的新型战斗机机载供氧设备

央视国际 (2004-04-27 09:38:43)

　　□王建云

　　没有航油，飞机就没有起飞的动力。而没有机载氧气，飞行员就没有上天的勇气。因为要驾驶作战飞机执行任务，飞行员必须呼吸飞机自身携带的氧气。

　　上个世纪90年代初的一个冬日，一架军用战机从北往南长途跋涉，在一个海岛上停了下来。飞行员在岛上待了一天，第二天准备启程返回时却发现，机载液氧蒸发完了，飞机无法起飞。海岛很大，可是岛上没有液氧。无奈的飞行员只好向上级报告，指挥机关派专机从遥远的地方送来了液氧，才使这架战机得以重返基地。

　　发动机不息，氧气源源不断

　　作战飞机对氧气的依赖，就如同鱼离不开水。尤其是现代飞机往往都在空气稀薄的高空作战，需要氧气来维持常态飞行；另一方面，如果发生诸如座舱盖爆炸一类的情况，导致机舱内外压差消失，及时的供氧有助于保护飞行员的安全。

　　液氧为飞机供氧，始于第二次世界大战以后，由美、英、法等国率先使用。液氧有个明显不足，那就是蒸发率为5％~20%。这影响了飞机的持续作战。在液氧之前的阶段是气氧。如今气氧仍是包括俄罗斯在内许多国家的主要机载供氧方式。

　　上个世纪60年代，德国人的一种民用技术进入了航空科学家的视线，那就是利用分子筛制氧。德国人用它来净化空气。到20世纪70年代末，美国的B－1战略轰炸机出世了，迫切需要一种新的机载供氧设备来维持长途飞行。分子筛制氧从此在航空界发展并成熟起来。这种制氧方式和前两个阶段相比是一个飞跃，因为它使飞机实现了“发动机不息，供氧不断”。分子筛对空气中的氮气有很大的吸附力，而对氧分子的吸附力很小。当外界压力变化时，分子筛材料中的氮分子可以重新分离，利用飞机发动机或空调系统补充进来的空气产生含氧浓度较高的气体，供飞行员呼吸。几块分子筛不停变换压力，周而复始地工作，就可源源不断地供氧了。这就如同鱼在水中游，只要鱼鳃在动，鱼就能获取氧气一样。只要飞机的发动机或空调系统在运转，飞行员就不必担心没有氧气呼吸。

　　顾虑减轻，战斗机飞得更远

　　有了分子筛制氧，作战飞机的顾虑减轻了不少。战斗机的供氧和加油不同。飞机没油了，空中加油机就可以轻松解决问题。但要是在以前，飞行员需要的氧气没有了，那就只好从云端折回地面，让勤务人员为它更换补充。这样，飞机的有效作战时间和距离自然要大打折扣。打个比方，一架米格－21使用气氧只能滞空一个半小时，使用液氧滞空时间能达到两小时。这是在它油量和带弹量不变的情况下作比较，使用液氧自然要优越一些。如果米格再进行一次空中加油，航油保证它再有一小时的滞空时间，它的战斗力就能大为提升。但是如果机载供氧跟不上，即使航油再充足，米格也不敢再在空中多待一分钟。然而，现代战争通常要求飞机连续飞行10小时执行任务，而且飞行高度也大大提升，分子筛制氧的重要作用就凸显出来了。它彻底消除了机载供氧以往对飞机战斗力的制约，使战斗机能够进行更远距离的空中打击。与此同时，机载分子筛系统维护时间短、费用低。它还能减轻后勤保障的负担，可取消地面的储运、产氧、充氧设备，消除了液氧与气氧的易燃易爆隐患。

　　此外，分子筛供氧设置占用的空间也比较小，可以省出机身上极为宝贵的空间来配置更多的有用装备。

　　备受关注，航空供氧佼佼者

　　如今，世界上有少数国家走在了分子筛制氧的前沿。

　　美国在这一领域用功最早，心得也最多。自从上世纪80年代美国海军把分子筛制氧技术运用得比较成熟后，美军就开始把这种供氧方式用到了多种新型战机上。现在，美军的F－15、F－16、F－18、F－22、F－35以及B－1、B－2都是采用分子筛供氧。

　　当然，美国在机载供氧领域不像它在隐形技术领域那样独步天下。法国、英国也已成功掌握了分子筛供氧。另外，瑞典的JAS39、欧洲的EF－2000也用上了这项技术。

　　在亚洲，日本是拥有分子筛制氧技术比较早的国家之一。早在20世纪80年代，日本就从美国手中购买了这项技术，用在了T4飞机上。从1999年开始，印度也一直在搜集分子筛制氧技术的相关资料。现在，中国研究人员历经10余载不懈努力，终于研制成功了可无限供氧的新型战斗机机载供氧设备以及配套的飞行防护服装。

　　还有更多的国家在关注着无限供氧技术。虽然现代战机正在向无人化发展，但未来无人机将在多大程度上代替有人机，这个过程要多久才实现，现在还是未知数。因此从目前看来，在未来很长时间内，分子筛制氧仍将在航空供氧领域发挥重要作用。