Powietrzne tankowce

95 lat temu odbyło się pierwsze w historii tankowanie samolotu znajdującego się kilometr nad ziemią. Metodę uzupełniania paliwa za pomocą elastycznego węża opuszczanego z jednej maszyny do drugiej opracowali i sprawdzili w powietrzu amerykańscy lotnicy. Pierwsza eskadra tankowców powstała w USA dwie dekady później, w 1948 roku.

Właściwie od samego początku lotnictwa jednym z najważniejszych wyzwań, z jakimi mierzyli się konstruktorzy, było znalezienie rozwiązania, dzięki któremu samoloty pozostawałyby jak najdłużej w powietrzu bez konieczności tankowania na ziemi. W drugiej dekadzie XX wieku piloci i inżynierowie na całym świecie ścigali się, kto wykona dłuższy lot. Kluczowe w tej rywalizacji było opracowanie wydajnego silnika, zainstalowanie dodatkowych zbiorników paliwa oraz znalezienie sposobu na jego dostarczanie do samolotu w czasie lotu.

Pomysły, jak to zrobić, były dość śmiałe. 12 listopada 1921 roku samolot Lincoln Standard zbliżył się na minimalną odległość do maszyny Curtiss JN-4, po czym lotnik Wesley May przeszedł do niej po skrzydłach (na wysokości ponad kilometra), wlał paliwo do zbiornika JN-4 z kanistra, który miał na plecach, i spokojnie wrócił na pokład Lincolna. Choć wyczyn Maya wzbudził powszechne uznanie, a sam bohater trafił na czołówki gazet na całym świecie, niewiele jednak osób z branży lotniczej chciało właśnie w ten sposób tankować samoloty w powietrzu.

Pierwsze tankowanie

Inaczej było z pomysłem, aby tankowanie odbywało się z użyciem elastycznego gumowego węża opuszczanego z jednego samolotu do drugiego. Wąż miał być przechwytywany przez załogę drugiej maszyny za pomocą specjalnego lassa, a sam transport paliwa odbywać się metodą grawitacyjną. Pierwsza udana próba miała miejsce 27 czerwca 1923 roku. Przeprowadzili ją Amerykanie Virgil Hine i Frank Seifert, pilotujący przerobiony na latającą cysternę bombowiec Airco DH.4, oraz Lowell Smith i John Richter, zasiadający za sterami Airco DH.4 wcielającego się w rolę odbiorcy paliwa. Cała operacja odbyła się na wysokości ponad kilometra i choć trwała zaledwie kilka minut, przeszła do historii lotnictwa.

Cztery miesiące później ten sam zespół na zlecenie amerykańskich sił powietrznych powtórzył operację tankowania w powietrzu, jednak na zdecydowanie większą skalę. 25 października 1923 roku, lecąc z miejscowości Sumas do San Diego, podczas 37 godzin i 15 minut lotu dokonano aż 14 tankowań 2600 l benzyny lotniczej i 140 l oleju silnikowego.

Atomowe potrzeby

Mimo że amerykańscy wojskowi byli pod wrażeniem możliwości, jakie dawało lotnictwu tankowanie w powietrzu, do wybuchu II wojny światowej traktowali tę metodę bardziej w kategoriach ciekawostki niż potrzeby operacyjnej. Sytuacja zmieniła się diametralnie dopiero w 1946 roku, kiedy USA jako pierwsze państwo na świecie użyło bomby atomowej i z mocarstwa stało się supermocarstwem.

Amerykańscy stratedzy nie mieli wówczas wątpliwości, że nowa doktryna wojenna USA musi obejmować nie tylko zdolności do przeprowadzenia uderzenia atomowego w dowolnym miejscu na świecie, lecz również dokonanie tego najszybciej jak to możliwe. Taką możliwość zapewniały wówczas tylko bombowce strategiczne. Było jednak jedno ale. Nie miały wystarczająco dużo paliwa na pokładzie. Rozwiązań było kilka. Można było wybudować na świecie setki baz, w których bombowce atomowe mogłyby wylądować i tankować. Albo rozmieścić na całym globie setki lotniskowców. To kosztowałoby jednak miliardy dolarów.

Postanowiono więc sięgnąć po rozwiązanie najprostsze, a zarazem najskuteczniejsze i najtańsze. Chodziło o rozwinięcie systemu tankowania w powietrzu. Decyzje zapadły błyskawicznie. W lipcu 1948 roku SAC – Strategic Air Command, czyli amerykańskie dowództwo grupujące strategiczne bombowce, utworzyło dwie pierwsze eskadry samolotów – tankowców na świecie: 43rd Air Refueling Squadron oraz 509th Air Refueling Squadron. Na maszynę, która miała zostać przerobiona na latającą cysternę, wybrano podstawowy wówczas bombowiec US Air Force, czyli B29. Wersja powietrznego zbiornikowca otrzymała oznaczenie KB-29M. Latające fortece przystosowane do pobierania paliwa w locie (niezbędne były m.in. chwytaki do przyjmowania węża z paliwem) oznaczono jako B-29MR.

Dwie metody

Pierwsze latające cysterny miały system tankowania daleki od doskonałości. Jego największą wadą było to, że do obsługi, czyli łapania węża i podłączania go do zbiorników, niezbędny był człowiek (operator), a tankowanie mogło się obywać tylko przy dobrej, by nie powiedzieć, doskonałej pogodzie. Amerykańscy konstruktorzy skupili się zatem na poszukiwaniu wydajniejszych rozwiązań.

Co ciekawe, odpowiednią technologię znaleźli u najbliższych sojuszników, czyli Brytyjczyków. Angielska firma Flight Refuelling Limited opracowała instalację do tankowania wykorzystującą elastyczny przewód. Dzięki użyciu elektromagnetycznego zatrzasku na łączeniu instalacji operator był zbędny, a hydrauliczny system zwijania węża powodował, że przewód był cały czas odpowiednio naprężony (przedtem to załogi samolotów musiały pilnować odległości i – co się z tym wiąże – naprężenia węża).

Pentagon był tak zadowolony z brytyjskiej technologii, że nakazał jej zakup i montaż w strategicznych tankowcach podległych SAC. Samo dowództwo nie było jednak z tej technologii zadowolone. Wskazywało, że brytyjski system, choć ma zalety (dzięki niemu można było zasilać w locie jednocześnie aż trzy samoloty), ma też wady. A najważniejszą była zbyt mała wydajność, jak na potrzeby najnowszych amerykańskich bombowców B-47 i B-52 (pompował zaledwie 750 dm3 paliwa na minutę, a SAC chciało co najmniej 1900 dm3/min).

Armia zleciła więc opracowanie nowego, wydajniejszego rozwiązania. Jego budowy podjął się Boeing i już pod koniec 1947 roku dostarczył system – Boeing Flying Boom. Rozwiązanie to polegało na tym, że z samolotu cysterny wysuwała się rura – podajnik, do której podlatywał samolot odbiorca. Rozwiązanie Boeinga eliminowało wady brytyjskiego elastycznego łącza: było szybsze oraz bezpieczniejsze dla pilotów, gdyż można było tankować nawet przy dość silnym wietrze i na dużej wysokości. W 1957 roku amerykańska armia całkowicie porzuciła technologię elastycznego węża na rzecz boom-era. Na podstawowy samolot cysternę wybrano wówczas maszynę Boeing KC-135 (których amerykańska armia otrzymała łącznie prawie tysiąc).

Wiele państw, w tym także członków NATO, nadal jednak stosuje metodę tankowania w powietrzu za pomocą elastycznego węża. Jego największym atutem, po znaczącym poprawieniu tempa przepompowywania paliwa, jest bowiem możliwość tankowania do czterech maszyn jednocześnie, a także znacząca różnica w cenie. Ten system jest dwu, trzykrotnie tańszy od Boeing Flying Boom.

Polska armia z racji wykorzystywania wielozadaniowych samolotów F-16 używa amerykańskiego systemu Boeing Flying Boom. Pierwsze tankowanie polskich „efów” z jego użyciem miało miejsce 26 sierpnia 2009 roku.

Krzysztof Wilewski