从优势到短板:美军空中加油体系的困境与转型

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来源:渊亭防务
摘要:美军空中加油能力正面临需求持续攀升与机队日益老化的双重压力,现役加油机平均机龄已超过50年。哈德逊研究所认为,美军传统空中加油优势正逐步转变为劣势:机场与燃油储备脆弱、中程加油机生存能力不足,在对手远程探测与打击体系面前风险上升。为此,该研究所提出增强地面基础设施韧性、引入自适应任务系统、部署新型远程加油机三方面改进措施。相关动向值得关注。
关键词:空中加油;美军;史诗狂怒;自主任务系统

空中加油需求
空中加油对美国军事战略至关重要,是其能够在全球范围内开展行动的关键保障。若无充足的空中加油能力,美军将难以跨越洲际距离迅速投送兵力,也无法在多个战区维持大规模作战行动。
美军对空中加油的需求不仅总量高,而且呈现持续增长的趋势。其大多数作战飞机在执行各类任务时都依赖空中加油。几十年来,美国空军一直竭力调动每一架可用的加油机,以支持作战行动、总统出访、军事演习和常规部署等多项并行任务。仅在2026年“史诗狂怒”(Epic Fury)行动期间,美国空军就在欧洲和中东地区投入了200多架加油机。此外还需数十架加油机满足战略威慑、本土保卫、外交支持、训练及基地维修保养等任务需求。
2026年,美国运输司令部司令兰德尔·里德(Randall Reed)指出,空中加油机队是美国国防部机动力量中负担最重、压力最大的部分,并呼吁提升空中加油能力。
鉴于需求居高不下,美国国会已指示空军扩大加油机机队,并明确要求2026、2027、2028和2029财年的加油机保有量分别至少达到466架、478架、490架和502架。为实现这一目标,美国空军将在引入KC-46A加油机的同时放缓KC-135机队的退役速度。此外,2028至2031财年期间还将把KC-46A的采购速度从每年15架提高至18架。
随着美军各军种不断演进其作战概念、兵力设计与部队结构,空中加油需求很可能持续保持高位。当前及正在形成中的各军种作战概念和联合作战概念均强调更高的分布性、动态性和作战节奏,而这一切都离不开空中加油支援所带来的远程投送能力与续航能力,以提升部队的杀伤力与生存能力。与此同时,各军种也在引入具备空中加油能力的新型平台,如海军的E-2D和P-8A。
另一方面,美国空军和海军正优先发展各类远程装备,旨在减少日益增长的空中加油需求。射程更远的武器能够扩大战机的作战半径,从而减少对空中加油的依赖。美国国防部2027财年预算提案不仅增加了对现有主力远程打击弹药的采购,还启动了对新型低成本、易于大规模生产的武器的采购,例如“经济型大规模弹药族”(FAMM)和“多任务经济型大容量打击武器”(MACE)。在战机方面,美国空军正在部署航程更远的B-21轰炸机和F-47战斗机,并为F-22和F-35A战斗机配备新型油箱。这些提升战机自身航程的举措不仅能增强部队的杀伤力和生存能力,还能降低对空中加油的依赖,尤其是在对抗更为激烈的空域中。
然而在许多情况下,那些导致对空中加油依赖加剧的因素,可能会抵消上述举措的成效。例如,B-21轰炸机航程更远,对空中加油的依赖程度将低于战斗机;但美国空军计划在十年内将其轰炸机机队规模扩大至少三分之一,这很可能增加对空中加油的总需求。
美国运输司令部司令透露,该部门下一份“机动能力与需求研究”报告可能得出结论:美军所需的空中加油机数量甚至将超过502架。分析显示,无论美国空军和海军如何调整力量结构——是侧重短程战斗机,还是侧重远程打击力量——都需要具备更强大、更高效的空中加油能力。

图 1. 在未来冲突中,预计的美军空中加油需求(图片来源于网络,如有侵权请联系删除)
面临挑战
面对高需求现状,美国空军的空中加油体系却存在重大问题。最突出的问题是加油机机队的老化——平均机龄已超过50年。新型KC-46A加油机正以每年约15架的速度逐步取代20世纪60年代开始服役的KC-135加油机。然而截至2026年,仍有约365架KC-135R/T型加油机在役,KC-46A的数量仅为113架。
虽然KC-135机队已通过延寿工程,部分机体有望服役至21世纪40年代,但这些机龄超过60年的飞机增加了整个机队因故障被迫全面停飞或发生其他灾难性事故的风险,同时也导致运营与保障(O&S)成本不断攀升。根据当前规划,美国空军预计,部分KC-135加油机在21世纪50年代退役前机龄将接近百年,在此之前或许还需进行新一轮延寿维护。

图 2. 来自美国空军第22维修中队的人员正在对一架KC-135“同温层加油机”进行定期检查(图片来源于网络,如有侵权请联系删除)
另一个重大挑战是加油机的空中进入能力与生存能力。其他大国已部署超视距雷达和卫星等多种手段,使其能够在远距离外探测并锁定特征显著的空中加油机。作为应对,美国空军正致力于发展远程武器、提升作战飞机的固有航程。美国空军及国内飞机制造商也在考虑研发具备更强自卫能力和更低特征信号(隐身特性)的加油机,使其能承担对抗性空域内的加油任务。
在印太地区,漫长的飞行距离进一步加剧了美军加油机面临的威胁。如下图所示,在包括“史诗狂怒”行动在内的历次重大冲突中,美军大多数空中加油行动均从距离作战区域相对较近且未受敌方威胁的机场起飞执行。若从距离较远的机场起飞,加油机在往返空中加油控制点或加油航线的过程中会消耗更多燃油,导致可输送给受油机的燃油量减少。因此,在同样的任务需求下,美军将不得不投入更多加油机。而在战役层面,能够执行的任务总数也会随之减少。

图 3. 加油机基地至空中加油控制点(ARCP)的估计加权平均距离(图片来源于网络,如有侵权请联系删除)
此外,为从远距离机场开展行动,美军现役加油机(如KC-135和KC-46A)需要借助“航程延伸”能力——即由一架加油机为其他一架或多架加油机进行补给,再由后者将燃油输送给受油机。KC-46A具备的这一重要能力有效提升了加油机的作战半径,但这种方式会消耗加油机自身更多燃油,并大幅削减实际可用于支援其他飞机的加油机数量。
印太地区仅有约90个机场既位于美国及其盟国领土内,又具备充足的燃料储备以及相应的跑道长度、跑道强度和停机区域,能够支撑一个中队的KC-46A加油机持续运行一周以上。但其中燃料储备足以支撑加油机运行两周的机场不到一半。
在印太地区进行武力干涉是美军发展远程空中加油能力的主要驱动因素,但其他情境下也存在这种需求,例如北极地区的行动——该地区距离美国本土或加拿大南部那些拥有大量燃料储备的大型机场有数千海里之遥。
总而言之,美国空军传统的空中加油优势正日益演变为一种劣势。过去几十年那种能够在不受干扰环境下进行空中加油行动的时代即将终结。美国空军当前及规划中的部队结构高度依赖脆弱的机场和大规模燃料储备,而其所配备的中程加油机无论是在地面还是空中都极易遭受攻击。这些弱点削弱了美军联合部队的作战能力。
改进参考
针对美军加油机面临的上述挑战,哈德逊研究所提出了三方面变革措施,可为我方提供参考。
1.增强地面基础设施的韧性
空中加油地面基础设施,是指“为实现加油机作战所必需的机场、维护设施,以及大宗燃油储存与分配设施和系统所构成的网络”。哈德逊研究所认为,可从三个方面加强美军空中加油地面设施的韧性:
一是使用更多机场(包括大型商业机场),并维护好与北约及其他盟友的合作关系,以便能够使用这些伙伴提供的加油机机场。
二是改善大宗燃油的储存与分配:以容量较小但经过加固的储油设施取代容量虽大却十分脆弱的地上储油罐;部署机场及岸基燃油分配系统;并使用更多海上油轮。
三是加强对机场的防御。正如苏丹王子空军基地的案例所表明的那样,在持续监视和精确打击成为常态的时代,仅靠“分散部署”已不足以规避攻击。因此,美国空军需要双管齐下:一方面加强被动防御,包括人员与设备掩体、维护设备与部队、冗余能力、前述燃油基础设施加固、更多加固大型飞机掩体以及加油机诱饵等;另一方面强化主动防御,包括针对敌方“指挥、控制、通信、计算机、网络、情报、监视、侦察与目标定位”(C5ISRT)体系的反制措施,以及防空与反导能力,从而有效应对各类威胁。
2.引入自适应任务系统
任务系统是指使航空器能够执行其作战职能的硬件与软件,区别于航空器的机体及动力系统。美军现役加油机在安全通信、态势感知以及自卫能力方面均存在严重不足。这些能力的缺失,可能是导致2026年两架KC-135加油机在空中发生致命撞击事故的原因之一。
因此,哈德逊研究所提出,美国空军应优先推进多项必要改进,包括指挥、控制与通信系统,自卫能力,燃油输送系统,以及自动化与自主能力。正如“下一代空中优势”(NGAD)系统簇的理念一样,任务系统的快速演进需要一个软件生态系统。该生态系统应能确保软件在不同机型间实现扩展,并将各类能力及项目要素进行整合,这不仅涵盖空中机动体系,还可扩展至整个美国空军、联合作战部队乃至盟友与合作伙伴。
通过预先构建“软件定义”架构,并将部分任务系统的开发与改进过程同加油机平台本身分离,美国空军能够更迅速地为现役及计划中的加油机部署各类作战能力。同时,这也有助于在空中加油行动中采取更灵活的适应性策略,并通过在现有加油机和验证机上不断完善相关系统,为下一代加油机平台储备关键能力。
此外,借助新型指挥、控制与通信系统、紧凑型加油吊杆以及自主化套件,还有望将部分KC-135加油机改造为远程操控型加油机,或将某些商用飞机改装为加油平台,从而构建起一支具备潜在扩展能力、可快速扩充的战备加油机储备力量。
如下图所示,与研发全新的加油机平台相比,对地面基础设施及任务系统进行升级改造,往往能以更经济、更快捷的方式实现部署。而在现有加油机和验证机上推进任务系统的改进与应用,也能有效缩短部署新一代加油机所需的时间,并降低相关成本。

图 4. 对地面基础设施和任务系统的投资,可以提升现有加油机的效能与生存能力,降低风险,并为未来提供更多选择空间(图片来源于网络,如有侵权请联系删除)
3.部署新型加油机
哈德逊研究所认为,上述两项举措尚不足以提升美国空军加油机机队在复杂严峻场景下的作战支援能力,KC-135机队更换亦迫在眉睫。美军现役中程加油机(如KC-135和KC-46A)在地面停机坪和空中飞行时均极易遭受敌方攻击;同时,它们也无法提供足够的保障能力,难以通过“直接输送”(即由加油机直接向受油机供油)或“航程延伸”来支持大规模、远程作战行动。

图 5. 美军代表性加油机机型及其在以100%燃油载荷起飞时,在特定作战半径下预计可输送的燃油量(图片来源于网络,如有侵权请联系删除)
因此,哈德逊研究所提出,美国空军应考虑增购KC-46A(例如目前计划中的75架或更多),或寻求其他设计方案。为确定未来加油机应具备的必要特性,该研究所利用建模与仿真工具,评估了各机型的适应能力和性能指标,考察了其在不同作战司令部设定的典型任务场景下的支援能力、在受攻击环境下维持战区级行动的能力以及兵力投送能力。
该研究还探讨了这些机型的多种运用方式,包括:直接输油、“航程延伸”“穿梭式”加油(即由“母机”加油机向“子机”加油机输油,再由“子机”在“母机”与受油机之间往返输油)以及“扩展式穿梭”加油。不同设计方案之间最主要的区别在于:特定作战半径下能够输送的燃油量,以及是否具备运输货物或人员的能力。
“中型低可探测性”(Medium Reduced Signature)加油机和“协同加油机”(CTA)概念机型是专门用于执行空中加油任务的机型,旨在从KC-46A等大型加油机处获取燃油并转输给其他受油机。在短至中等距离内,它们可提供50,000磅燃油,足以满足一个四架战斗机编队或一架中型飞机的单次加油需求。
波音KC-46A和空客A330多用途加油运输机(MRTT)不仅能够运送货物、人员及进行航空医疗后送,还能执行空中加油任务——即在短至中等距离内,为多个战斗机编队或一架大型飞机(例如需要100,000磅燃油的C-17A运输机)提供燃油。
相比之下,中型“翼身融合”(BWB)加油机是一款具备远程飞行能力、高燃油输送量的专用加油机。凭借气动效率极高的设计和巨大的载油量,该机型所能支持的战斗机编队数量是KC-46A的两倍以上,或者说,它能为作战编队提供空中加油的航程距离是KC-46A的两倍以上。在更远的航程和更高的输油需求下,中型BWB加油机所能提供的有效燃油总量最高可达KC-46A的5倍。如下图所示,这使其能够在广阔区域内有效开展行动,包括从美国本土受攻击风险较低的机场起降。

图 6. 加油机在一小时内可输送的燃油量(按作战半径划分)(图片来源于网络,如有侵权请联系删除)
表 1. 各类加油机性能对比

上表总结了不同类型空中加油机的性能表现。尽管KC-46A和A330 MRTT+目前已投入使用,但它们并不具备下一代空中加油机所必需的最关键特性。受限于中等航程,若要从距离较远的机场起飞并保持在可接受的风险水平内执行任务,这些加油机必须进行“强制航程延伸”(即通过额外手段增加作战半径)。然而,采取这种措施时,它们仅能为有限数量的部队提供短期支援,这不仅会削弱联合部队在作战分布、规模和节奏方面的能力,还可能导致冲突时间延长。
与KC-46A相比,中型、远程且具备高燃油输送能力的加油机(如中型BWB加油机)在成本上可能更具优势:执行各类任务时所需加油机数量更少、燃油消耗更低,部署与运营成本也更低。得益于全新设计以及在尺寸、重量、功率和冷却能力方面的充足余量,该机型能够配备一套功能强大的综合防御系统,并辅以一定程度的被动特征管理。其防御性能将优于对现有加油机的改装升级,从而使其能够更靠近威胁区域执行任务。

图 7. JetZero公司为美国空军研制的翼身融合(BWB)验证机计算机生成图像(图片来源于网络,如有侵权请联系删除)
总之,通过分析任务需求与战区要求,哈德逊研究所提出,美军未来空中加油机应具备以下关键特性:
⚫ 在远距离上实现大容量燃油输送;
⚫ 能够利用前沿、中转及远距离机场进行部署与作业,从而提升作战灵活性,并增加对手实施打击的难度;
⚫ 在对抗性空域内保持适度距离(既非远离战区,也非深入敌方腹地)进行作业,从而减少执行任务所需的护航战斗机及其他受油机数量;
⚫ 保持高任务可用率,减少对地面保障设备的需求,并具备快速周转与紧急起飞能力,从而最大限度提升机队利用率与灵活性,同时降低在地面遭受攻击的风险与脆弱性。

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