خزان وقود إضافي

في مجال الطيران ، يُستخدم مصطلح "خزان وقود إضافي" (أو خزان خارجي ، أو خزان جناح ، أو خزان بطن ) لوصف خزانات الوقود الإضافية التي تحملها الطائرات خارج جسمها . يُعتبر هذا النوع من الخزانات قابلاً للاستهلاك، وغالبًا ما يكون قابلاً للفصل. تُعدّ الخزانات الخارجية شائعة في الطائرات العسكرية الحديثة ، وتوجد أحيانًا في الطائرات المدنية ، مع العلم أن الأخيرة أقل عرضةً للفصل إلا في حالات الطوارئ.

تتمثل العيوب الرئيسية لخزانات الوقود الخارجية في أنها تزيد من مقاومة الهواء للطائرة. كما تزيد هذه الخزانات من عزم القصور الذاتي ، مما يقلل من معدلات الدوران أثناء المناورات الجوية . ويُستخدم جزء من وقود الخزان الخارجي للتغلب على مقاومة الهواء ووزن الخزان. وتتناسب مقاومة الهواء في هذه الحالة طرديًا مع مربع سرعة الطائرة. كما يقلل استخدام خزانات الوقود الخارجية من عدد نقاط التعليق الخارجية المتاحة للأسلحة ، ويقلل من سعة حمل الأسلحة، ويزيد من البصمة الرادارية للطائرة . عادةً ما يُستهلك الوقود الموجود في الخزانات الخارجية أولًا، وعند نفاده بالكامل، يتم تحويل مُحدد الوقود إلى الخزانات الداخلية للطائرة. تستخدم بعض الطائرات المقاتلة الحديثة خزانات وقود خارجية مُدمجة (CFTs) بدلًا من خزانات الوقود الخارجية التقليدية أو بالإضافة إليها. تُنتج هذه الخزانات مقاومة هواء أقل ولا تشغل نقاط تعليق خارجية، ولكن بعض أنواعها لا يمكن إزالتها إلا على الأرض.

وفقًا لتاريخ سيلفريدج فيلد ، تم استخدام خزانات الوقود الخارجية لأول مرة في 5 مارس 1923. ^{[ 1 ]}

تم استخدام خزان الوقود الإضافي لاحقًا خلال الحرب الأهلية الإسبانية للسماح للطائرات المقاتلة بحمل وقود إضافي لرحلات المرافقة طويلة المدى دون الحاجة إلى هيكل طائرة أكبر حجمًا وأثقل وزنًا وأقل قدرة على المناورة بشكل كبير . بدأت طائرة ميتسوبيشي A5M ، التي صممها جيرو هوريكوشي ، بحمل خزان وقود خارجي سفلي لتوفير الوقود لمدى طيران أطول في عام 1937. وخلال الحرب العالمية الثانية ، بدأ سلاح الجو الألماني (لوفتفافه) باستخدام خزانات الوقود الخارجية مع طرح نموذج من سبيكة خفيفة سعة 300 لتر (66 جالون إمبراطوري ؛ 79 جالون أمريكي ) لطائرة Ju 87R ، وهي نسخة طويلة المدى من قاذفة الغطس ستوكا ، في أوائل عام 1940. كما استخدمت مقاتلة مسرشميت Bf 109 هذا النوع من خزانات الوقود الخارجية، بدءًا من طراز Bf 109E-7 الذي طُرح في أغسطس 1940. وتم تركيب خزان سعة 300 لتر أيضًا في طائرة فوك وولف Fw 190 ، وكان متوفرًا بأربعة أشكال بناء على الأقل - بما في ذلك نسخة واحدة على الأقل مصنوعة من مادة ورقية مشبعة للاستخدام لمرة واحدة - ولم يختلف إلا قليلاً في المظهر، وأصبح الحجم القياسي لمعظم خزانات الوقود الخارجية في خدمة سلاح الجو الألماني، مع وجود خزان سعة 900 لتر (200 جالون أمريكي) نادر الاستخدام. (الغالون الإمبراطوري ؛ 240 غالون أمريكي ) ، خزان وقود خارجي كبير السعة مثبت بزعانف يستخدم مع بعض العلامات في المقاتلة الثقيلة Messerschmitt Bf 110 وغيرها من الطائرات القتالية ذات المحركين التابعة لسلاح الجو الألماني .        

صُممت خزانات الوقود الخارجية الأولى ليتم التخلص منها عند فراغها أو في حالة القتال أو الطوارئ لتقليل مقاومة الهواء والوزن، ولزيادة القدرة على المناورة. أما الخزانات الخارجية الحديثة، فيمكن الاحتفاظ بها أثناء القتال، ليتم إسقاطها في حالات الطوارئ. وقد استخدمها الحلفاء بشكل شائع لزيادة مدى الطائرات المقاتلة ووقت دورياتها فوق أوروبا القارية. استخدم سلاح الجو الملكي البريطاني هذه الخزانات الخارجية للوقود عام 1942، أثناء عبور طائرات سوبرمارين سبيتفاير إلى مالطا . تضمنت مواصفات تصميم البحرية الإمبراطورية اليابانية لما أصبح فيما بعد مقاتلة ميتسوبيشي A6M زيرو اليابانية قدرة على التحليق بخزانات الوقود الخارجية لمدة ساعتين بكامل الطاقة، أو من ست إلى ثماني ساعات بسرعة الطيران العادي. شاع استخدام خزانات الوقود الخارجية مع طائرة زيرو، حتى في دوريات القتال الجوي . ^{[ 2 ]} دخلت طائرة زيرو الخدمة عام 1940.

سعى منظرو القاذفات الأمريكية (ما يُعرف بـ" مافيا القاذفات ") إلى إنشاء أساطيل دفاعية ذاتية من القاذفات الثقيلة . ونتيجةً لذلك، عارضت السياسة الأمريكية استخدام خزانات الوقود الخارجية ^{[ 3 ] [ 4 ]} ، لكن طيارين مثل بنجامين إس. كيلسي وأوليفر بي. إيكولز عملوا بهدوء لإضافة تقنية خزانات الوقود الخارجية إلى المقاتلات الأمريكية. سمحت خزانات الوقود الخارجية، التي توفر 1700 لتر (450 جالونًا أمريكيًا ) من الوقود الإضافي لكل مقاتلة، لطائرات لوكهيد لايتنينغ بتنفيذ عملية الانتقام ، التي أسفرت عن إسقاط طائرة الأدميرال إيسوروكو ياماموتو . ^{[ 5 ] [ 6 ]} أجرى الجنرال إيرا سي. إيكر، من القوات الجوية الثامنة، تجارب على خزانات وقود خارجية بريطانية مصنوعة من الورق المقوى لزيادة مدى مقاتلات ريبابليك ثندربولت ، لكن النتائج لم تكن مُرضية. قام اللواء جيمي دوليتل بتطبيق خزانات وقود معدنية خارجية في عام 1944 للمقاتلات الأمريكية. ^{[ 7 ]} حوّلت خزانات الوقود الخارجية المقاتلات إلى مرافقة بعيدة المدى للقاذفات النهارية والطلعات الجوية الطويلة. ^{[ 8 ]}  

خزانات وقود ورقية

في مواجهة النقص في المعادن في زمن الحرب والحاجة إلى توسيع مدى الطائرات المقاتلة، ابتكر البريطانيون خزانات وقود خارجية مصنوعة من ورق كرافت مشبع بالغراء ، والتي تتمتع بخصائص تحمل ممتازة للحرارة والبرودة الشديدة اللازمة للتشغيل على متن الطائرة، فضلاً عن كونها مقاومة للماء.

نظرًا لأن المادة اللاصقة كانت تذوب ببطء بفعل تأثير الوقود المذيب (وأحيانًا تتسرب في غضون ساعات قليلة من تعبئتها بالوقود)، فقد كانت هذه الخزانات مخصصة للاستخدام لمرة واحدة فقط، وتُستخدم في ظروف شمال أوروبا الباردة، وتُملأ مباشرة قبل الإقلاع، وتُتخلص منها في حالة إلغاء المهمة، ولا تُستخدم إلا في الجزء الأول من الرحلة. كانت هذه الخزانات المصنوعة من الورق المعجن تُجمّع من ثلاثة مكونات رئيسية: المخروط الأمامي، والمخروط الخلفي، والجسم، ويُشكّل كل منها على قوالب خشبية. يُصنع الجزء الأوسط عن طريق لف طبقات من الورق المشبع حول أسطوانة، وتُغلّف الأغطية الطرفية يدويًا بقطع على شكل بتلات تُسمى أحيانًا بالقطع المثلثة .

قبل التجميع النهائي، تم تركيب حواجز خشبية مانعة للارتطام ، وتوصيل الأنابيب والوصلات، وطلاء الأسطح الداخلية بطلاء مقاوم للوقود، ثم لصق القطع الثلاث معًا بالضغط. بعد تصلب الخزان، تم اختباره بالضغط حتى 41 كيلو باسكال (6 رطل لكل بوصة مربعة ) ، وتم طلاء الخزانات التي اجتازت الاختبار بطبقتين من مادة السليلوز، ثم بطبقتين من طلاء الألومنيوم. (يمكن تمييز خزانات الوقود الورقية البريطانية عن الخزانات المعدنية المشابهة لها ظاهريًا من خلال اللون؛ فالخزانات الورقية كانت فضية اللون، بينما كانت الخزانات المعدنية رمادية). ^{[ 9 ]} تم تصنيع واستخدام حوالي 13000 خزان من الورق المعجن من قبل سلاح الجو الملكي البريطاني، غالبيتها العظمى خلال الحرب، مما وفر كمية كبيرة من المعدن. لم يتبق سوى عدد قليل جدًا منها نظرًا لطبيعتها الاستهلاكية، وقيمتها الجوهرية المنخفضة، وعدم متانتها. ^{[ 9 ]} على الرغم من أنها ربما كانت مصدر إزعاج لمن هم تحت مسار الطيران عند إطلاق الخزانات الفارغة، إلا أنها كانت خفيفة الوزن وهشة نسبيًا. على الرغم من أنها من المرجح أن تسبب القلق فقط، إلا أن السلطات الألمانية ذهبت إلى حد توزيع منشورات توضح أن خزانات الوقود الخارجية ليست قنابل. ^{[ 9 ]}  

طُوِّرت خزانات الوقود الورقية الأمريكية على يد العقيد بوب شيفر والعقيد كاس هوف، اللذين أمضيا ساعات طويلة في تطوير خزان ورقي بسعة 420 لترًا (110 جالونًا أمريكيًا )، ثمّ أدخلاها في الإنتاج التسلسلي في شركة بووتر لويدز بلندن، ليُفاجأوا بخبراء في قاعدة رايت الجوية يُخبرونهم بأن "الخزانات الورقية غير عملية على الإطلاق ولن تُؤدي الغرض المطلوب منها". ^{[ 10 ]} ونظرًا لأن مقاتلات القوات الجوية الثامنة كانت قد استخدمت بالفعل أكثر من 15000 خزان ورقي دون أي عطل بحلول الوقت الذي أصدر فيه الخبراء هذا التصريح، لم يُؤخذ النقد على محمل الجد. ولعل هذا يُفسر سبب كون خزانات الوقود الأكثر استخدامًا للمقاتلات الأمريكية أحادية المحرك العاملة في شمال أوروبا هي الخزان المعدني بالكامل بسعة 280 لترًا (75 جالونًا أمريكيًا ) (المصنوع من نصفين من الألومنيوم المُشكَّل مع خط فاصل أفقي بارز يمتد على طول خط منتصف الخزان). كان هناك خزان وقود معدني شائع آخر بسعة 570 إلى 620 لترًا (150 إلى 165 جالونًا أمريكيًا ) يستخدم في طائرات P-51 و P-47 و P-38. ^{[ 11 ]}      

كما تم استخدام خزانات ورقية مؤقتة كذخائر نابالم. ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]}

بعد الحرب العالمية الثانية، تسابق سائقو السيارات المعدلة على البحيرات الجافة في كاليفورنيا لتحطيم أرقام قياسية جديدة في السرعة البرية. كانت خزانات الوقود الإضافية الفائضة من الحرب (المعروفة أيضًا باسم خزانات البطن) متوفرة بكثرة، وتتميز بانسيابيتها الهوائية، ولم يستغرق تحويل أحدها إلى سيارة وقتًا طويلاً، حتى أُطلق عليها اسم " ليكستر " . ووفقًا لمؤرخي جنرال موتورز، حاول بيل بيرك من ورشة "سو-كال سبيد شوب" أولًا تحويل خزان بطن طائرة موستانج P-51 سعة 640 لترًا (168 جالونًا أمريكيًا ) ، قبل أن ينتقل إلى خزان طائرة لايتنينج P-38 الأكبر سعة 1150 لترًا (305 جالونات أمريكية ) . وحتى الآن، تتنافس سيارات "ليكستر" في بحيرة بونفيل المالحة . ^{[ 15 ]}    

تم بناء طائرتين على الأقل باستخدام خزانات وقود خارجية مُعاد استخدامها. فقد بُني الجزء الأمامي من جسم طائرة بريو 160 الشراعية من عام 1945 من خزان وقود خارجي لطائرة لوكهيد بي-38 لايتنينغ . ^{[ 16 ]} أما طائرة ماليغا إم إيه إل 04 سبيدبيرد من عام 2013، فقد استخدمت خزان وقود خارجي لطائرة ماكدونيل دوغلاس إف-4 فانتوم 2 كجسم لها. ^{[ 17 ]}

• فهرس مقالات الطيران

الوسائط المتعلقة بخزانات الوقود الخارجية على ويكيميديا ​​كومنز