英國“閃電”截擊機腹部安裝保形油箱。

  F-16戰鬥機的背脊保形油箱。

  自戰機誕生以來，為了增加航程，工程師不斷優化戰機油箱設計，保形油箱正是這一發展過程中的創新之舉。以四代機為主、採用保形油箱的戰機，其航程和作戰能力得到明顯提升。

  從副油箱到保形油箱

  在戰機誕生的早期階段，由於機身油箱較小，戰機航程十分有限。為了加大航程，工程師提出外挂油箱設計。外挂油箱又稱副油箱，通常懸挂在機翼或機身下方，用於在飛行途中為戰機提供額外的燃油補給。外挂油箱的設計簡單實用，缺點是破壞了機體的氣動外形，增大其空氣阻力，進而影響飛行速度和機動性。

  與此同時，隨着戰機設計不斷進步，機身內部油箱也不斷加大。內部油箱與戰機自身結構融為一體，可有效降低空氣阻力，提高飛行性能。同時，內部油箱的安全性也更高，不易受到外部衝擊。

  20世紀80年代開始，隨着四代機的大量裝備，保形油箱逐漸興起。保形油箱採用與機身外形高度貼合的流線型設計，能最大限度降低空氣阻力，提高飛行性能。保形油箱的出現，標誌着戰機的油箱設計進入新階段。

  保形油箱的設計發展

  與傳統的外挂油箱不同，保形油箱緊貼機身或機翼表面，與機身外形高度貼合，既能存儲燃油，又能最大限度降低空氣阻力和雷達反射面積，被喻為戰機的“隱身能量包”。

  事實上，早在第二次世界大戰期間，保形油箱的雛形設計已經出現在一些作戰飛機上。當時，英國皇家空軍為偵察型“噴火”戰鬥機加裝“拖鞋”油箱。這種油箱緊貼機身正下方的中軸線安裝，就像給飛機穿上一隻拖鞋。與同一時期英國戰機使用的水滴形外挂油箱相比，“拖鞋”油箱的空氣阻力更小，因此備受青睞。另外，德國Bf110D戰機的“臘腸狗”油箱、美國P-47戰機的“嬰兒”油箱等，也是這一時期各國在保形油箱設計方面的探索結果。總體而言，這一時期的保形油箱大多與早期的外挂油箱相似，採用不可拋棄設計，在耗空燃油後會成為甩不掉的負擔，影響戰機的空戰性能。

  20世紀90年代初，隨着現代航空技術的發展，保形油箱設計隨之發生變化。美軍率先為F-15戰機設計了緊貼機身兩側進氣道的細長形油箱。每個油箱可裝載3000多升燃油，大大增加燃油攜帶量。同時，這款保形油箱內部採用隔段設計，除了裝載燃油外，理論上還可以安裝偵察傳感器、雷達探測設備和激光識別器等，提高使用效率。美軍F-16戰鬥機的保形油箱安裝在機身背部，與機身高度貼合，不僅增加燃油攜帶量，還有助於戰機保持較高的機動能力。這種背脊保形油箱，成為保形油箱的典型設計。

  總體看，這一時期的保形油箱除了顯著增加燃油攜帶量，延長戰機的航程外，在設計上較傳統的外挂油箱更緊貼機身，降低了空氣阻力和雷達反射面積，提升了飛行性能。由於設計優化，保形油箱對飛機的機動性影響較小，方便四代機進行高機動作戰。

  四代機之後，以超隱身、超音速巡航、超高機動性為追求的五代機出現。在這些“超性能”要求下，適用於四代機的保形油箱不再受五代機青睞。五代機中，美軍F-35戰機採用內部燃油擴容和隱身外挂油箱設計，俄羅斯蘇-57通過優化機體結構提升載油量，保形油箱從五代機上消失。

  發展中的燃油存儲技術

  從目前的技術發展趨勢看，未來戰機更傾向於採用將燃油分散儲存於機身各個部位的分佈式油箱設計和柔性油囊技術。分佈式油箱又稱整體油箱，這種油箱設計取消了內部油箱壁，利用機翼或機身儲備燃油，進一步減輕機身重量，增加燃油攜帶量。另外，無人機則嘗試通過模塊化油箱實現任務的靈活切換。

  保形油箱是航空史上的一次“創新”嘗試，在四代機的發展中兼顧了戰機增加航程與降低空氣阻力的雙重需求。雖因技術局限終將淡出歷史，但其設計理念將繼續發揮作用，或許將在未來高超音速飛行器上煥發新生。（虹攝）