I WW2 var självtätande bränsletankar verkligen kostnadseffektiva?

Din beskrivning av en självtätande bränsletank som är kvar i brand när den är tänd är den exakta situationen för tätningsmekanismen som misslyckas. Så snart tanken är punkterad, oavsett eld eller ej, kommer gumminet i mellanskiktet att reagera med bränslet och svälla tills hålet är rimligt hindrat. Detta släcker elden och förseglar läckan. Tänk på en fallstudie: I Stilla havet-teatern gjorde japanska stridsdesigner utan självtätande tankar för kostnads- och viktminskning. Amerikanska navaldesigner som Hellcat hade dock alla möjliga skador-kontrollsystem av dagen installerad överallt möjligt för att göra planen så robusta som de kunde. I slutändan förlorade Japan huvudsakligen kontrollen över sitt eget luftrum på grund av att de helt enkelt sprang ut ur material för att bygga nya flygplan från. Hastigheten vid vilken de förlorade planen var oerhört hög på grund av både de små .50 kaliberrundarnas förmåga att ställa in de oskyddade tankarna i brand och den stackars träning av japanska piloter i slutet av kriget. Om du tittar på statistik, förlorade IJAAF och IJN mer flygplan per skvadron och stridsgrupp än någon annan lands flygtjänst i kriget. Faktum är att många av IJAFAFs främsta soldater, inklusive Mistubishi A6M Zero och Kawasaki Ki-61 Hien, var ökända bland piloter av båda sidor av deras förmåga att fånga eld från vad som borde ha varit ojämförliga träffar och särskilt deras oförmåga att sluta brinna. En annan intressant är designen av självtätande bränsletanken:

DethärvisaralltstarktattNO,självtätandebränsletankarärettbestämtmåsteistridsflygplan,ochenmycketviktigsäkerhetsfunktioniandraflygplanstyper.Jagärdockförvirradomvarfördinfrågabyterfrånkulor(brännskada?)Tillflakeftersomanti-flygvapensomFlakvierling88intevaravseddaattantändabränsletankar,deskulleförstörahelaplanet,bränsletankarochallt.Omduvillhamernumeriskdatasomsäkerhetskopierarminposition,hänvisar Wikipedia till många webbplatser som ger lite mer data på varför självtätande tankar är ett måste för stridsflygplan. Information om försvarssystem Analysis Center ger också lite intressant information om designen och hur de inte var alltför mycket av ett pris / viktstraff senare i kriget. Hoppas det här svarar det mesta av vad du frågar.

Dessutom finns det en specifik del av artikeln i min andra länk. Jag vill uppmärksamma:

This simple composition and design, which are inexpensive, lightweight, and easily produced in large volumes, confronts the deceptively complex ballistic dynamics of a bullet perforating a fuel tank. When a normally oriented bullet pierces a fuel tank, it leaves a small residual hole less than the diameter of the projectile. But this small hole is just the beginning of the challenge. The bullet, travelling at 3,000 ft/s, begins to unload its tremendous kinetic energy on the fuel inside. This unloading generates a high-velocity wave of pressure in the fuel that is reflected back on the wall milliseconds after the bullet tears through. This pressure wave, known as hydrodynamic ram, blasts a jet of fuel back through the entrance wound. The bullet, still moving at a high velocity, and now followed by the same pressure wave, begins to tumble as it travels through the fuel. When it reaches the back wall of the tank, the bullet erupts sideways through the material and leaves an elongated gash that is often torn further by the trailing wake of hydrodynamic ram.

Initial fuel tank prototypes tested by Navy engineers were discouraging failures. Engineers had not anticipated the challenging dynamics, and often the entire back walls of prototype tanks were blown out by the hydrodynamic pressure wave. However, these early development tests shed some light on the mechanisms that brought down so many pilots and aircraft during the World War I. The Navy and rubber company engineers persisted and established remarkably effective design features and manufacturing processes that ultimately saved untold lives not just in World War II but in each of the armed conflicts since then.

Detta uttalande ger starkt stöd för att kost / viktstraffen inte är en problemposition, om detta rensar någonting upp.

En brännkula som tränger in i en självtätningstank kommer inte nödvändigtvis att orsaka brand. Bensin behöver syre för att bränna. De allierade utvecklade en självtätande blåsan som inte bara pluggar hål men gradvis kollapsade när bränslet var upptaget, för att undertrycka blandningen av luft och bensindamp som ersätter det flytande bränslet när bränslet förbrukas och nivån faller ... i en oavskiljad tank.

Varför är det viktigt? En bensinånga / luftblandning i ett slutet utrymme brinner inte ... det exploderar med stor kraft. När det gäller en delvis tom flygplansbränsletank, tillräckligt med kraft för att blåsa planet utifrån.

Det var därför det japanska flygplanet i andra världskriget, som inte använde självtätande tankar, exploderade ofta när de slog. En halv tom oavbruten tank kan spränga upp från en enda brännskada, om ång / syremixen bidrog till en explosion (inte alltid men ofta). Allierade flygplan, som vidtog åtgärder för att undertrycka skapandet av gas / luftånga i en sluten bränsletank, var nästan inte så benägna att blåsa upp med bara några kula träffar.

Även om en ångexplosion inte hände, och det hände inte alltid, bränslet sprutas ut från en osynlig tank som hade slagits kan antändas av någonting ... nästa kula, elektriska gnistor från skadade ledningar , även flammorna som kommer ut från flygplans motorutblåsning ... tar inte mycket för att antända mycket flyktig bensinånga.

Slutligen, överväga vad Japan gjorde med dess senare flygplandesigner.

Mot slutet av kriget tog Japan ut några nya krigare. Den mest skickliga, och lika med de bättre amerikanska krigarna, var Kawanishi N1K2 Shiden Kai, som innehöll 4 20mm kanon, pansarplatta och skottsäkert glas för piloten, och ... självtätande bränsletankar.

Sen i kriget ser det ut att även Japan, den enda nationen som inte använde självtätande bränsletankar på sina flygplan, ändrade sig.

Ytterligare anmärkningar: Två nyliga luftkatastrofer illustrerar hur problemen med WW2-stridsflygplan fortfarande ligger hos oss.

Hydrochockproblemet med en kula som slog en full bränsletank och skapar en chockvåg återfanns i Air France Concorde-kraschen. En bit av ett däck flög upp och träffade Concordes bränsletank. Det trängde inte in i tanken, men chockvågen fick tanken att bryta upp och läcka en stor mängd bränsle, som slog i brand från Concorde efterbrännare.

Efter denna krasch fick Concordes nya bränsletankar med en blåsa som liknar de självtätande blåsorna i andra världskriget, för att hålla tanken förseglad i händelse av hydrochock från ett slag och förhindra att detta händer igen.

TWA flight 800, en 747 som kraschade av Long Island, antas ha blivit nedslagen av en explosion av sin centrala bränsletank. Centrertanken var nästan tom och hade en luftkonditioneringsenhet intill den som hade körts under en tid medan planet var på marken, uppvärmning av bränsleånga / luftblandningen. Även om detta var fotogen och inte den mer flyktiga bensinen, exploderade den nästan tomma tanken inte långt efter flygplanet avgick flygplatsen, eventuellt på grund av ett elektriskt fel plus höga temperaturen hos ångblandningen.

Efter denna krasch krävdes kommersiella flygplan att ventilera inert gas i tankarna i stället för atmosfären. Ventilation med inert gas krävs också för oljetankfartyg, efter att några av dem exploderade när en gnista antändde oljedampen i nästan tomma oljetankar.

Baserat på DoD Ballistic Research Laboratories dokumenterar Effektiviteten av brandmammalitet mot flygplanstankar , särskilt sidan 10:

It should be noted that both the fracture of the nose and the tumbling of incendiary projectiles influence the self-sealing property of tanks.

However, so-called "plugging" of the tank, where a piece of the tank is actually removed, will usually result in its defeat. An incendiary bullet may assist this "plugging" action by burning of rubber and by virtue of the break-up of the nose, resulting in a penetration by a jagged blunt nose.

Det verkar sålunda som att en slår av brännkula är sämre än en träff av en vanlig kula, men det finns fortfarande möjlighet att tanken kommer att kunna självblussa. När allt kommer omkring kommer det inte att finnas så mycket syre inuti tanken, så att elden så småningom kommer att gå ur den om självförseglingen fungerar. Det finns också möjlighet att fylla tankarna med kväve eller annan icke-brännbar gas, som tydligen används åtminstone på ryska fighters.

På sidan 61 brinner bränsletanken, det noteras:

If the opening caused by the round is small, a low-order explosion may occur by the expansion of the resulting gases. The fire may extinguish itself due to lack of oxygen and no serious damage to the structure will result.

If the opening is large enough, air can enter to support combustion and a fire may result which may cause a kill.