תדלוק אווירי

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

תדלוק אווירי הוא הכינוי לפעולה של העברת דלק מכלי טיס אחד למשנהו בזמן טיסה. פעולה זו מאפשרת הגדלת טווח טיסה, המראה קצרה או המראה בתצורת נשיאה כבדה במיוחד, תוך השלמת הדלק הדרוש לביצוע המשימה לאחר ההמראה.

עקב העלויות של התדלוק האוויר - נדרש מטוס ייעודי המשמש כמיכלית מעופפת - ועקב מורכבות והסכנות הכרוכות בביצוע המשימה, תדלוק אווירי מבוצע כיום רק לצרכים צבאיים, ומטוסי תדלוק מוחזקים בשירות חילות אוויר בלבד.

תוכן עניינים 1 היסטוריה ופיתוח 2 מערכות תדלוק אווירי 2.1 שיטת הבום 2.2 שיטת הסל 2.3 כנף אל כנף 2.4 שיקולים לבחירת שיטת תדלוק 3 קישורים חיצוניים

[עריכה] היסטוריה ופיתוח

בדומה להתפתחויות רבות בהיסטוריה של התעופה, גם התדלוק האווירי הומצא במהלך שנות ה-20 וה-30 של המאה ה-20.

התדלוק האווירי הראשון בוצע ב-27 ביוני 1923. מטוס כפול כנף של חברת דה הווילנד מדגם 4B טס ברציפות 37 שעות, כאשר מדי מספר שעות הצטרף אליו לטיסת מבנה מטוס מדגם דומה, והעביר אליו דלק בעזרת צינור שהושלך אל המטוס המתודלק. הטיסה האיטית של שני המטוסים הקלה על מורכבות הביצוע של התדלוק.

התקדמות הפיתוח הייתה מהירה: בשנת 1929 ביצעה קבוצה של טייסים מכוחות האוויר של צבא ארצות הברית טיסה רצופה של 150 שעות מעל לוס אנג'לס, במטוס שכונה סימן שאלה, כשעל המשימה פיקד מייג'ור בשם קארל ספאץ - לימים גנרל בכיר. ב-1930 ביצעו האחים האנטר טיסה רצופה של 533 שעות ו-40 דקות מעל שיקגו. בשנת 1935 פיתחו האחים קי צינור תדלוק בעל פיה המונעת שפיכה לא רצויה של דלק, ומיזערו את סכנת התדלוק האווירי. בעזרת המצאה זו הם שברו את שיאם של האחים האנטר בלמעלה ממאה שעות נוספות, והטיסו מטוס קורטיס רובין למעלה מ-27 ימים ברציפות.

במקביל להתפתחויות בארצות הברית, פיתח באנגליה חלוץ התעופה אלן קובהאם את שיטת התדלוק בעזרת סל (באנגלית: Probe & Drogue), וביצע הדגמות ציבוריות של המערכת החדשה. בשנת 1934 הוא ייסד את חברת Flight Refuelling Ltd (בראשי תיבות: FRL), ופתח בה מערכת תדלוק אוטומטית, ששימשה לתלדוק אווירי של ספינת אוויר מדגם "שורט אמפייר" ממטוס AW.23 (חברת FRL קיימת עד היום בתוך Cobham PLC).

הטיסה הראשונה מסביב לכדור הארץ ללא נחיתה בוצעה בשנת 1949, כאשר מפציץ אסטרטגי אמריקאי מדגם B-50 טס במשך 94 שעות מבסיס חיל האוויר קורסוול שליד פורט וורת' שבטקסס, הקיף את כדור הארץ ונחת באותו בסיס. הטיסה התאפשרה בזכות שלושה תדלוקים אווירים, שבוצעו מעל מערב אפריקה, באזור גואם, ובין הוואי לחוף המערבי של ארצות הברית. טיסה זו הוכיחה את כוחו של התדלוק האווירי לגבור מעל גבולות קרקעיים ומרחבי ארץ.

במהלך השנים פותחו דגמים ייחודיים של מטוסים לשימוש כמיכליות אוויריות, כאשר רובם בנויים על בסיס ההמצאה של האחים האנטר, אך תוך אפשרות לביצוע התדלוק גם במהירויות גבוהות יותר (אך עדיין כלל התדלוקים מבוצעים במהירויות נמוכות יחסית למהירות השיוט הממוצעת של מטוס קרב סילוני).

[עריכה] מערכות תדלוק אווירי

ישנן שתי גישות עיקריות לביצוע תדלוק אווירי. האחת, מבוססת על המצאת האחים האנטר, משתמשת בבום (באנגלית: boom and receptacle; בעברית מכונה שיטה זו לעתים "מתדלק זכר"). השנייה - מבוססת על המצאת קובהאם, משתמשת בסל (באנגלית: Drouge and Probe; בתרגום חופשי: גשיש ומשפך; לעתים מכונה השיטה "מתדלק נקבה"). שיטה נדירה יותר, שנעלמה משימוש, נקראת תדלוק כנף אל כנף.

[עריכה] שיטת הבום

הבום (באנגלית: Boom), הוא מוט קשיח, ארוך וחלול, שבתוכו נמצא צינור תדלוק טלסקופי, וממוקם על פי רוב בתחתית זנב המטוס. בקצה הצינור ממוקמת פיה (ה-"זכר") בעלת שסתום, המתחברת לפתח התדלוק (ה-"נקבה") בכלי הטיס המתודלק, ודרכה מוזרם הדלק רק לאחר שהחיבור פותח את השסתום. בזמן ההתחברות נשלף החוצה חלק מהצינור ומסייע לנעילת הבום במקום. ניהוג הבום לכיוון פתח התדלוק מתבצע בשילוב בין שני כנפונים הנמצאים בתחתית המוט, ומערכת הידראולית הנמצאת בבסיס הבום. פתח התדלוק עצמו ממוקם לרוב בחלקו העליון של המטוס, על קו האמצע של גוף המטוס (אחד מהחריגים הוא מטוס ה-F-15 איגל שבו פתח התדלוק נמצא בשורש כנף שמאל).

תהליך התדלוק מתבצע תוך טיסה במהירות בינונית ומטה (שילוב בין מהירות גבוהה יחסית של המתדלק הכבד, ומהירות איטית יחסית של מטוס הקרב המהיר). החל מנקודת הפתיחה, נע המתודלק על פי הוראות מהמטוס המתדלק. בשלב הגישה הסופית מכוון המתודלק על פי הוראות של מפעיל הבום (המכונה בומר. בחיל האוויר הישראלי הבומר הוא מכונן טיס בכיר; בחיל האוויר האמריקאי מדובר על פי רוב באיש צוות אוויר חוגר). ההוראות מועברות בעזרת קשר רדיו קולי, או באמצעות איתות בעזרת מנורות ייעודיות הממוקמות מעל הבום. מרגע תחילת הגישה ועד סיום התדלוק אחראי הבומר לכל: החל מהליך ההתחברות, וכלה בהשגחה על כמות הדלק שעברה אל המתודלק.

עמדת הבומר שונה ממטוס למטוס. במטוס KC-135 הבומר שוכב אפיים ארצה כשפניו לכיוון המטוס המתודלק והוא צופה בו ישירות דרך חלון מיוחד. ב-KC-10 העמדה זהה, אלא שהבומר יושב בכיסא. במטוסי הבואינג 707 שמחזיק חיל האוויר הישראלי כמטוסי תדלוק, הבומר צופה במטוסים דרך מצלמה תלת ממדית במעגל סגור [1].

בגמר התדלוק יינעל שסתום הפיה, והמטוס המתודלק יאט במקצת את מהירות טיסתו על מנת להתנתק מהצינור. הבום עצמו ננעל בצמוד לגוף המתדלק כאשר אינו בשימוש.

חילות אוויר המחזיקים מיכליות תדלוק בשיטת הבום:

• ארצות הברית (KC-10, KC-135)
• הולנד (מטוסי KDC-135 מתוצרת ארצות הברית [2]).
• ישראל (מטוסי בואינג 707 - "ראם" [3]).
• טורקיה (מטוסי KC-135R מעודפי חיל האוויר האמריקאי [4]).
• אירן (משתמשת במטוסי בואינג 747 מוסבים, שהם ככל הנראה מטוסי התדלוק הגדולים ביותר בשימוש בעולם [5] [6] [7])

[עריכה] שיטת הסל

הסל (באנגלית הוא נקרא "עוגן" - Drogue) הוא מתאם דמוי כדור נוצה, שמחובר דרך שסתום בקצהו הצר לצינור גמיש וארוך שיוצא מיחידת התדלוק. למטוס המתודלק יש צינור תדלוק (באנגלית: Probe; זהו ה-"זכר") הממוקם לרוב במקביל לאף המטוס או המסוק, שאליו מתחבר הסל (ה-"נקבה").

תהליך הגישה לפני התחברות דומה לשיטת הבום: המטוס המתודלק ניגש אל המתדלק מאחור, וגולש למהירות טיסה מתואמת. להבדיל משיטת הבום, כאן אין בומר המכווין את הצינור אל המתודלק, אלא הטייס המתודלק מתמרן כך שהצינור מתחבר לסל. עקב גמישות הצינור סכנת ההתנתקות לפני הזמן נמוכה, ויש מרחב תמרון מסוים לכל כיוון גם תוך כדי התדלוק. בגמר התדלוק מאט המתודלק את מהירות טיסתו, וכך הוא מתנתק מהצינור.

לחלק ממטוסי התדלוק בשיטת הבום יש מתאם מיוחד המאפשר הרכבת סל על קצה הבום [8], או לחילופין, מערכת משולבת שבה בקצוות הכנפיים יש מערכת בשיטת הסל, ובמרכז המטוס יש עמדת בום. כך מתאפשר תדלוק של מטוסים מדגמים שונים בעזרת מערכת אחת.

[עריכה] כנף אל כנף

תדלוק כנף אל כנף היא שיטה הדומה לשיטת הסל, אך מורכבת יותר. היא הייתה בשימוש במספר מצומצם של מפציצים סובייטיים מדגמי Tu-4 ו-Tu-16 (גרסת המיכלית שלו כונתה Tu-16Z), וכיום היא יצאה כליל משימוש.

בשיטה זו המתדלק משחרר צינור גמיש מקצה הכנף, כאשר כלי הטיס שלידו צריך לתפוס תא הצינור בעזרת נועלן מיוחד המורכב בקצה הכנף שלו. לאחר שהצינור נתפס וננעל במקומו הופעלו משאבות הדלק ובוצע העברת הדלק.

[עריכה] שיקולים לבחירת שיטת תדלוק

היתרון העיקרי של שיטת הבום הוא היכולת להעביר כמות עצומה של דלק בזמן קצר מאוד (בסדרת ה-KC-135 מדובר על 1,000 גלון בדקה). זאת גם הייתה הסיבה לשימוש בשיטה זו במפציצים אסטרטגיים מתוצרת ארצות הברית: ככל שזמן התדלוק ארוך יותר, כך תגבר עייפותם של הטייסים (תדלוק אווירי דורש מהמתודלק ריכוז גבוה לאורך זמן). החסרונות הבולטים של השיטה הוא היכולת לתדלק רק כלי טיס אחד בכל התחברות, ללא אפשרות לביצוע תדלוק מקבילי; הצורך באיש צוות מקצועי נוסף לשליטה על הבום; והסכנה שהבום הקשיח יפגע בגוף המטוס המתודלק ויגרום לנזקים - לבום עצמו או למטוס.

שיטת הסל מאפשרת תדלוק מקבילי, אך היא איטית בהרבה. בנוסף, היא השיטה היחידה המאפשרת תדלוק של מסוקים (להבי הרוטור העליון של המסוק יפגעו בבום שמגיע ישירות מעל המסוק). הצינור גמיש, ולא קיימת כמעט סכנת פגיעה במטוס המתודלק. יתרון נוסף הוא שניתן להרכיב מערכת שכזאת על כל כלי טיס, למקרה שבו אין אפשרות להשתמש במטוס תדלוק ייעודי.

[עריכה] קישורים חיצוניים

סטודנטים מהטכניון פתחו שיטה לתדלוק אווירי בין כטב"מים (Ynet)