حادث KC-135 يعيد تسليط الضوء على تعقيدات التزود بالوقود جواً
نظرة على تاريخ وتقنيات العمليات الجوية التي تمد الطائرات بالمدى الحيوي
أثار حادث تحطم طائرة التزود بالوقود الأميركية من طراز KC-135 مؤخراً تساؤلات حول طبيعة عمليات التزود بالوقود جواً. تُعد هذه العمليات بالغة التعقيد، وتتطلب دقة تشغيلية عالية لضمان سلامة الطائرات والأطقم.
تستخدم الدول تقنية التزود بالوقود في الجو لزيادة المدى التشغيلي لطائراتها المختلفة، سواء المقاتلة أو قاذفات القنابل. برز استخدام إسرائيل لهذه التقنية مؤخراً في غارات جوية على مواقع محددة، ما يؤكد أهميتها الاستراتيجية في الصراعات الحديثة. تُشكل طائرة KC-135، المعروفة باسم “ستراتوتانكر”، العمود الفقري لقدرات التزود بالوقود لدى القوات الجوية الأميركية منذ أكثر من 60 عاماً، وقد دخلت الخدمة لأول مرة في عام 1957.
بدأت فكرة التزود بالوقود جواً في عشرينيات القرن الماضي. جرب رواد الطيران الأوائل أساليب بدائية لنقل الوقود، شملت تحليق طائرتين بطيئتين إحداهما فوق الأخرى. يُلقى خرطوم وقود من الطائرة العلوية إلى السفلية، ثم يمسك أحد أفراد الطاقم بالخرطوم لربطه بخزان الوقود، حيث تنتقل الجاذبية الوقود. شهدت هذه التجارب نجاحات محدودة.
تطور أول حل عملي في ثلاثينيات القرن الماضي على يد رائد الطيران البريطاني آلان كوبام. ابتكر كوبام نظام “الخرطوم الحلقي” الذي كان تحديثاً للتجارب السابقة، مضيفاً آلية خطاف بالطائرة المستقبلة للوقود. في أواخر الأربعينيات، كانت القوات الجوية الأميركية من أوائل من تبنى نظام الخراطيم الحلقية. جهزت طائرات نقل بمحركات مروحية كناقلات للوقود، واستخدمت قاذفات كطائرات استقبال.
واجهت الطائرات الأولى المخصصة للتزود بالوقود، مثل قاذفات القنابل المعدلة من طراز بوينغ KB-29/KB-50 “سوبرفورتريس” التي تعود لحقبة الحرب العالمية الثانية، و”KC-97 ستراتوفرايتر” الأسرع والأكبر حجماً، تحدياً كبيراً في خمسينيات القرن الماضي. لم تتمكن هذه الطائرات ذات المحركات المكبسية والمروحية من الطيران بسرعة كافية لتزويد المقاتلات والقاذفات النفاثة الحديثة بالوقود بشكل آمن. استدعى ذلك ظهور حاجة ملحة لطائرة تزويد وقود نفاثة وسريعة.
كانت طائرة بوينغ KC-135 هي الحل الأمثل لهذا التحدي. جرى تسليم أكثر من 800 طائرة “ستراتوتانكر” للقوات الجوية الأميركية ابتداءً من عام 1957. لا تزال نسخ مُعاد تزويدها بمحركات جديدة ومُحدثة ومتخصصة من هذه الطائرة جزءاً أساسياً من الأسطول الأميركي حتى اليوم. جرى أيضاً تعديل طائرة الركاب بوينغ 707، الشقيقة لـ KC-135، لتصبح طائرة نقل وتزود بالوقود لعدة قوات جوية، ومجهزة بأنظمة مسبار وخرطوم.
في ثمانينيات القرن الماضي، أضاف سلاح الجو الأميركي طائرة ماكدونيل دوغلاس KC-10 “إكستندر” إلى أسطوله، وهي طائرة عريضة البدن ثلاثية المحركات مبنية على أساس طائرة الركاب DC-10. عدلت أيضاً طائرات بوينغ 767 ثنائية المحركات لتصبح طائرات تزود بالوقود لصالح جيوش دول أخرى.
أحدث طائرات التزود بالوقود تشمل إيرباص A330 MRTT وبوينغ KC-46، المبنية على طائرة 767. صممت هذه الطائرات لتلبية متطلبات عمليات القوات الجوية الحديثة. تعمل شركة بوينغ حالياً على تطوير طائرة MQ-25 “ستينغراي”، وهي نظام تزويد بالوقود جواً بدون طيار يُحمل على حاملات الطائرات.
تسعى الشركات نحو التشغيل الآلي الكامل لعمليات التزود بالوقود. أجرت إيرباص مؤخراً أول تجربة ناجحة لتزويد الوقود بشكل آلي كامل بين طائرة اختبار من طراز A330 MRTT تابعة لها ومقاتلة F-16 تابعة للقوات الجوية البرتغالية. يهدف هذا التطور إلى تقليل عبء العمل على مشغل ذراع التزويد بالوقود وتعزيز مستويات السلامة. تخدم طائرة “فيسبينا” التابعة لسلاح الجو الملكي البريطاني، والمخصصة لنقل كبار الشخصيات، بمهام التزود بالوقود جواً بالإضافة إلى مهامها الأساسية.
تعد عملية التزود بالوقود جواً من أكثر المناورات إثارة ودقة في مجال الطيران. تتجه طائرة نقل مجهزة خصيصاً، مثل إيرباص A330 MRTT، محملة بالوقود، إلى موقع محدد في مجال جوي مقيد. تقترب الطائرة المقاتلة من الخلف حتى تصبح على بعد 20 متراً فقط. بمجرد أن تتخذ الطائرتان الموقع الصحيح وتتصلان، تبدأ عملية التزود بالوقود وتستمر لنحو عشر دقائق.
تُزود طائرة النقل الطائرة المستقبلة بما يصل إلى 1590 كيلوغراماً من الوقود كل دقيقة. تحدث هذه العملية على ارتفاع يتراوح بين 1500 و10000 متر، وبسرعة تقارب 500 كيلومتر في الساعة. يشرف ضابط التزود بالوقود جواً على العملية بأكملها. هو المسؤول عن ضبط كمية الوقود وسرعة التزويد بناءً على الأحوال الجوية والظروف المحلية. يستخدم الضابط أنظمة كاميرات فيديو وأشعة تحت الحمراء مثبتة على جانبي جسم الطائرة، ما يسهل الالتحام الموثوق به حتى في ساعات الظلام.
تقع مهمة الحفاظ على المسافة القصيرة بين الطائرتين وإجراء أي تصحيحات طفيفة للمسار على عاتق الطيار الآلي. يُفضل أن تتم العملية في طقس معتدل مع سماء صافية ورؤية جيدة ورياح مستقرة. على الرغم من الإمكانيات التقنية المتاحة اليوم، لا تزال هذه العمليات تتطلب أقصى درجات الدقة والخبرة في مجال الطيران. غالباً ما تتضمن تزويد عدة طائرات بالوقود، واحدة تلو الأخرى، وفق جدول زمني دقيق، قبل عودة طائرة التزود بالوقود إلى قاعدتها العسكرية. من غير المألوف تزويد طائرتين بالوقود في وقت واحد، لكن هذا ممكن إذا سمحت الأحوال الجوية وظروف المجال الجوي. يمكن لطائرة إيرباص A330 حمل ما يصل إلى 111 طناً مترياً من الوقود. تُستخدم هذه النسخة العسكرية من طراز A330-200 التجاري حالياً في أربع قوات جوية، وهناك طلبات شراء من سبع دول أخرى وحلف شمال الأطلسي “الناتو”. تقتصر عملية التزود بالوقود جواً على المجال العسكري؛ في الطيران التجاري، تُصبح غير اقتصادية وغير عملية بسبب متطلبات السلامة الصارمة.
توجد طريقتان أساسيتان للتزود بالوقود جواً. في نظام ذراع التزود، تتمركز الطائرة حاملة الوقود أمام الطائرة المستقبلة. يجهز الجزء الخلفي من الطائرة حاملة الوقود بذراع محدود الحركة، يسمح بالالتحام بخزان وقود الطائرة المستقبلة. يؤدي تثبيت الذراع والفوهات في مكانها إلى إكمال الدائرة الكهربائية التي تبدأ عملية ضخ الوقود المضغوط. أثناء التزود بالوقود، تحلق الطائرة المستقبلة في تشكيل إما خلف أو أسفل الطائرة حاملة الوقود. تُغلق الصمامات ويُسحب ذراع التزود التلسكوبي في نهاية العملية.
الطريقة البديلة هي استخدام مسبار وخرطوم ضخ. يُوصل هذا الخرطوم بخرطوم مرن يتدلى خلف طائرة التزود بالوقود. تحلق طائرة التزود بالوقود أمام المقاتلة، ويوجه قائدها المسبار إلى داخل خرطوم الضخ. تخلق قوة تدفق الهواء على خرطوم الضخ اتصالاً بين طرف مسبار الوقود والصمام. بمجرد تثبيته، تبدأ عملية التزود بالوقود المضغوط.
تتطلب هذه الطريقة من طيار الطائرة المستقبلة دقة أكبر في الطيران. أما مع نظام ذراع التزود بالوقود، فالأمر يتعلق بقدرة ضابط استقبال التزود بالوقود على مناورة الذراع الصلب ضمن نطاق حركته المحدود. جميع طائرات التزود بالوقود الشائعة، بما في ذلك إيرباص A330 MRTT، مناسبة لأي من هاتين الطريقتين. يعتمد اختيار الطريقة على شهادة التزود بالوقود الممنوحة لنوع الطائرة المعنية. تستخدم القوات الجوية حول العالم مزيجاً من النظامين. على سبيل المثال، إذا كانت تشغل طائرات مقاتلة من طراز F-15 “إيغل” أو طائرات نقل من طراز C-17، كما هو الحال في القوات الجوية الأميركية، فإنها تحتاج إلى التزود بالوقود من خلال ذراع التزود. معظم الطائرات العسكرية الأخرى تتصل بأنظمة التزود بالوقود عبر المسبار والخراطيم.
على الرغم من أن المحاولات الأولى للتزود بالوقود جواً بدأت في عشرينيات القرن الماضي، وتطورت مفاهيم مختلفة على مر العقود، تشهد السنوات القليلة المقبلة ابتكارات تقنية ستؤدي إلى مزيد من التحسينات. تُعد إيرباص A330 MRTT أول طائرة تزود بالوقود تحصل على شهادة اعتماد للتزود الآلي بالوقود جواً خلال ساعات النهار. طورت إيرباص نظام التزود بالوقود الآلي جواً (A3R). يستخدم هذا النظام الأتمتة لتقليل عبء العمل على مسؤول التزود بالوقود جواً إلى مجرد مراقبة العملية.
تسهل أنظمة كاميرات الفيديو والأشعة تحت الحمراء، المدعومة بتقنيات التعرف على الصور والمعالجة الآلية، محاذاة طرف ذراع التزود بالوقود مع مدخل هواء الطائرة المستقبلة بدقة تصل إلى بضعة سنتيمترات. يمكن التحقق من صحة المحاذاة واستقرار الطائرة المستقبلة في الوقت الفعلي. لا يتطلب النظام أي تعديلات على الطائرة المستقبلة، ويمكنه جعل عمليات التزود بالوقود أكثر أماناً في الظروف الجوية غير المواتية. ستعمل هذه العملية على المدى المتوسط بشكل شبه مستقل، وستثبت كفاءتها حتى في ظل ظروف الرؤية والجو السيئة.
