戰鬥機副油箱最早採用的辦法是在機體的特定掛鈎上安裝可投放的光滑流線型副油箱，可這改變了飛機的原始氣動布局，增加了飛行阻力，也削弱了飛機的戰鬥力。為克服副油箱的缺點，保形油箱應運而生。保形油箱的設計思想是在保持或不大改變飛機整體流線型（保形）的氣動布局的前提下，緊貼機體添置貯存燃油的容器，使容器圓形表面與機翼或機身的表面相切，從而減小飛行阻力和雷達反射面積。
基本介紹
- 中文名：保形油箱
- 外文名：Conformal Fuel Tank
- 套用領域：航空航天科技
基本信息,保形油箱優點,套用油箱,性能數據,重量影響,
基本信息
外掛武器和副油箱是保證及提高現代軍用飛機戰鬥力的主要設備。為了布置這些設備，傳統方法是將它們安裝在機體的特定掛架上，其優點是：一方面可以極大地增加飛機燃油貯存總量，另一方面，當副油箱內燃油耗完後根據需要可以在飛行中投放，以減輕飛機負載。但是這樣將使飛機的外形變得極為複雜，這種做法改變了飛機的原始氣動布局，極大地增加了飛行阻力，削弱了飛機的氣動性能，同時副油箱作為外掛物體，對飛機的雷達反射面積也有較大的擴大。並且懸掛在機體下方的副油箱占用了武器掛載點，削弱了飛機的戰鬥力。
保形油箱(CFT, Conformal Fuel Tank)就是在解決飛機性能與外部裝載的矛盾過程中產生的。為了克服副油箱的缺點，保形油箱便應運而生。保形信箱通常根據特定飛機全機面積分布來布置，充分考慮飛機其它部件、系統的正常運行、維修、拆裝的方便，以儘量避免飛機性能的惡化。其設計思想是在保持或不大改變飛機整體流線型(保形)的氣動布局的前提下，緊貼機體添置貯存容器，使容器光滑的表面與機翼或機身的表面相切，以求減小飛行阻力和雷達散射面積(RCS)。合理地設計外掛艙的位置和形狀，可以使全機的面積分布更接近理想狀態，以改善飛機的阻力特性；有時還可以對飛機的強散射源起到修正和遮蔽作用，從而改善飛機的隱身性能。
保形油箱優點
擴大燃油貯存總量，增加飛機航程
對於殲擊機、強擊機和殲擊轟炸機等高速飛機而言，它們機翼的展弦比小，不便於在機翼內安裝主油箱，安裝在機身內的主油箱其貯存容積極為有限，不適應現代空中作戰的遠程要求，而安裝保形油箱能增大飛機燃油貯存總量，提高飛機航程和機動能力。不僅如此，保形油箱中大都裝有增壓系統和油泵式供油系統，能在各種情形下為發動機提供燃油。如洛克希德-馬丁公司研製的安裝在F-16機身頂部的保形油箱可在不減少武器裝備空間的情況下，為F-16戰鬥機多攜帶1.4噸憔料，大大增加F-16的航程。
F-16保形油箱
F-16保形油箱維持其整體流線型，減少飛行阻力
眾所周知，流線型的物體在空氣中運動時所受的阻力要比不規則凸出型物體或外掛型物體所受阻力小得多。也就是說，流線型保形油箱相比外掛副油箱阻力大幅下降。在F-15C飛機上，保形油箱的阻力比掛副油箱的阻力減小50%，這得益於該保形油箱優秀的外形設計恰好填補進氣道外壁和翼根之間的空間，與飛機的外形融合為一體，使飛機在亞音速飛行時不增加飛行阻力，即使是超音速飛行阻力增加也不大，不會影響飛機的載荷係數和速度極限。
增加裝載平衡，提高飛行穩定性
在飛機上配置燃油箱時，除考慮油量容積外還必須考慮飛機重心位置和容許變化範圍。保形油箱有效地縮短了副油箱到飛機重心的距離，增大了左右油箱油量容許變化範圍，增強了飛機的穩定性。憑直觀我們就可以理解，機翼下的副油箱因為遠離飛機的中心軸線，載滿燃油時，飛機左右平衡的難度係數會較大。而保形油箱一般緊貼機身，與飛機重心點的距離較近。飛機擺動時，保形油箱因力臂短而產生的擺動力矩也就小了，飛機自然就穩定得多。雖然飛機一般都有平衡輸油系統，但飛行中難免出現飛機左右發動機組耗油量不等，而導致出現左右油箱剩油量不等的情況。較之副油箱，保形油箱距飛機重心較近，左右油箱油量不等而產生的轉動力矩就不會很大，這樣就增大了左右油箱油量容許變化範圍，使得飛行更為安全可靠。
減少雷達反射面積，加強隱形能力
實驗證明，投影面積相同的一塊平板和一個球體，其雷達反射截面積竟相差4個數量級。因此，合理設計飛機外形，對於減小其雷達反射截面積有決定性的作用。而飛機安裝適當的保形油箱，不僅不會增加飛機的雷達反射截面積，而且還能減少飛機整體雷達反射截面積。如F-15C飛機上的保形油箱就不僅可以避免進氣道與外壁和翼根之間垂直相交的接面，使油箱與飛機的外形融合成一體，還可以避免副油箱的反射截面，減小反射源數量，使機身形成平滑過渡的曲線形體。
增加裝載空間，提高載彈能力
一般來講，飛機通過保形設計可以讓出副油箱所占用的武器裝載空間或掛載位置，甚至可以創造出新的武器掛架，從而提高載彈能力。例如在設計F-15C/D保形油箱時，為了增加掛架，又不影響原先進氣道下的4個半埋式的“麻雀”飛彈掛架，設計人員在保形油箱下方前後增加了2個掛架，可以掛載“麻雀”飛彈，也可以掛載航空炸彈。後來在設計F-15E時，設計人員又重新安排了保形油箱下方的掛架：最下方安裝了一體式掛架，其中整合了3個小掛架，在一體式掛架上方又增加了3個單獨的掛架，這樣每個保形油箱就有6個掛架，每個掛載能力達454公斤。
除上述幾點外，保形油箱的優點還有很多。例如，因為保形油箱大都使用了隔艙化設計，它們除了能裝載燃油還可以安裝偵察感測器、雷達探測干擾設備、雷射識別器、微光電視設備和偵察照相機等額外裝備。
當然，保形油箱並非世間完美之物。保形油箱多是半永久性安裝的，在保形油箱與機身之間的縫隙用密封條填補，將其拆下來的幾率都不大，更不用說飛行中投擲了。不能投放的保形油箱會增加飛機的重量，從而影響飛機的機動性。
套用油箱
性能數據
Conformal Fuel Tank (CFT)保形油箱是在設計F-15C/D 型時為了增加航程引入的，外掛式保形油箱是兩個鋁製的細長形油箱，保形油箱安裝時緊貼在 F-15 兩側進氣道外壁。每個保形油箱可以提供 3.226 立方米的可用空間，如果用來載油的話，可裝載 3,228 升。當初在設計保形油箱時使用了隔艙化設計，因此除了裝載燃油還可以安裝偵察感測器、雷達探測干擾設備、雷射識別器、微光電視設備和偵察照相機等額外裝備。為了不影響 F-15C/D 原先進氣道下的 4 個半埋式的麻雀飛彈掛架，在保形油箱下方前後增加了兩個掛架，可以掛載麻雀飛彈也可以掛載航空炸彈。後來在設計 F-15E 時，發現保形油箱上的掛架數量不敷使用，所以從新安排了保形油箱下方的掛架：最下方安裝了一體式的掛架，其中整合了三個小掛架，在一體式的掛架上方又增加了三個單獨的掛架，這樣每個保形油箱就有 6 個掛架，每個掛載能力 454 千克，使 F-15E 外部掛載量達 10,705 千克。
重量影響
當保形油箱安裝在 F-15 機體上時，所增加的阻力並不多，這得益於保形油箱優秀的外形設計，恰好填補進氣道外壁與翼根之間的空間，與飛機的外形融合成一體，使飛機在亞音速飛行時不增加飛行阻力，超音速飛行時阻力增加也不大，也不影響飛機的載荷係數和速度極限。保形油箱不能在飛行中投放，在保形油箱與機身之間的縫隙用密封條填補，估計在整個服役期內把保形油箱拆下來的幾率也不大。對於 F-15C/D 這種純粹的空優戰鬥機來說，只有在一些遠程轉場和巡邏任務中才使用保形油箱，因為保形油箱增加的重量影響機動性。
採用了保形油箱的美制F-16戰鬥機
採用了保形油箱的美制F-16戰鬥機