Na WW2, os tanques de combustível auto-vedantes eram realmente benéficos?

Sua descrição de um tanque de combustível auto-vedante permanecendo em chamas quando aceso é a situação exata do mecanismo de vedação falhando. Assim que o tanque é perfurado, independentemente de um incêndio ou não, a borracha na camada média reagirá com o combustível e inchará até que o buraco esteja razoavelmente obstruído. Isso extingue o fogo e fecha o vazamento. Considere um estudo de caso: no teatro do Pacífico, os projetos de caça japoneses não possuíam tanques autovedantes para os benefícios de economia de peso e custo. Desenhos navais americanos como o Hellcat, no entanto, tinham todos os sistemas possíveis de controle de danos do dia instalados em todos os lugares possíveis para tornar os aviões tão robustos quanto podiam. No final, o Japão perdeu principalmente o controle de seu próprio espaço aéreo devido ao fato de que eles simplesmente ficaram sem materiais para construir novos aviões. A taxa em que eles perderam aviões foi incrivelmente alta devido à capacidade dos pequenos calibres de calibre 50 de incendiar os tanques desprotegidos e ao mau treinamento dos pilotos japoneses no final da guerra. Se você observar as estatísticas, por batalha, a IJAAF e a IJN perderam mais aviões por esquadrão e grupo de batalha do que qualquer outro serviço aéreo de outro país durante a guerra. De fato, muitos dos principais lutadores da IJAAF, incluindo o Mistubishi A6M Zero e o Kawasaki Ki-61 Hien, eram infames entre pilotos de ambos os lados de sua capacidade de pegar fogo do que deveria ter sido hits inconseqüentes e particularmente sua incapacidade de parar de queimar. Outro ponto de interesse é o design do tanque de combustível auto-vedante:

Isso tudo prova que NO, tanques de combustível auto-vedantes são uma necessidade definitiva em aviões de combate e uma característica de segurança muito importante em outros tipos de aeronaves. Estou confuso, no entanto, a respeito de por que sua pergunta muda de balas (incendiárias?) Para armas antiaéreas, como os Flakvierling88 não foram feitos para incendiar tanques de combustível, eles deveriam destruir o avião inteiro, tanques de combustível e tudo. Se você quiser mais alguns dados numéricos fazendo o backup de minha posição, Wikipedia faz referência a muitos sites que fornecem um pouco mais de dados Por que os tanques autovedantes são uma obrigação para os aviões de caça. Os Informações sobre sistemas de defesa O Centro de Análise também fornece algumas informações interessantes sobre o design e como eles não eram muito de uma penalidade de custo / peso no final da guerra. Espero que isso responda a maior parte do que você está perguntando.

Além disso, há uma parte específica do artigo do meu segundo link para o qual gostaria de chamar a atenção:

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.

Esta afirmação enfatiza strongmente que a penalidade de custo / peso não é uma posição de problema, se isso limpar tudo.

    

Uma bala incendiária penetrando em um tanque de autovedação não causará necessariamente um incêndio. A gasolina precisa de oxigênio para queimar. Os Aliados desenvolveram uma bexiga autovedante que não apenas tapou os furos, mas gradualmente desmoronou conforme o combustível foi consumido, para suprimir a mistura de vapor de ar e gasolina que substitui o combustível líquido quando o combustível é consumido e o nível cai ... um tanque sem lacre.

Por que isso é importante? Uma mistura de vapor / ar a gasolina em um espaço fechado não queima ... explode com muita força. No caso de um tanque de combustível de aeronave parcialmente vazio, força suficiente para explodir o avião.

É por isso que a aeronave japonesa na Segunda Guerra Mundial, que não usava tanques auto-vedantes, frequentemente explodia quando atingida. Um tanque sem lacre meio vazio poderia explodir de um único impacto incendiário, se a mistura de vapor / oxigênio fosse propícia a uma explosão (nem sempre, mas frequentemente). Aeronaves aliadas, que tomaram medidas para suprimir a criação de vapor de gás / ar em um tanque de combustível fechado, não eram tão propensas a explodir com apenas alguns golpes de bala.

Mesmo se uma explosão de vapor não acontecesse, e nem sempre acontecesse, o combustível saindo de um tanque não selado que tivesse sido atingido poderia ser inflamado por qualquer coisa ... a próxima bala, faíscas elétricas de fiação danificada Até mesmo as chamas que saem do escapamento do motor da aeronave ... não demoram muito para inflamar o vapor de gasolina altamente volátil.

Por fim, considere o que o Japão fez com seus projetos posteriores de aeronaves.

No final da guerra, o Japão trouxe alguns novos combatentes. O mais capaz, e um igual dos melhores lutadores dos EUA, era o Kawanishi N1K2 Shiden Kai, que tinha 4 canhões de 20 mm, placa de blindagem e vidro à prova de balas para o piloto, e ... tanques de combustível auto-vedantes.

No final da guerra, parece que até mesmo o Japão, a única nação que não usou tanques de combustível auto-vedantes em suas aeronaves, mudou de idéia.

Notas adicionais: dois desastres aéreos um pouco recentes ilustram como os problemas das aeronaves de combate da Segunda Guerra ainda estão conosco.

O problema do choque hidráulico de uma bala atingindo um tanque de combustível cheio e criando uma onda de choque foi revisitado no acidente da Air France Concorde. Um pedaço de pneu voou e atingiu o tanque de combustível do Concorde. Não penetrou no tanque, mas a onda de choque fez com que o tanque se abrisse e vazasse uma grande quantidade de combustível, que pegou fogo dos pós-combustores do Concorde.

Após este acidente, os Concordes receberam novos tanques de combustível com uma bexiga semelhante às bexigas autovedantes da Segunda Guerra Mundial, para manter o tanque vedado no caso de choque hidráulico causado por um impacto, e evitar que isso acontecesse novamente.

Acredita-se que o vôo 800 da TWA, um 747 que caiu de Long Island, foi derrubado por uma explosão do tanque central de combustível. O tanque central estava quase vazio e tinha um aparelho de ar condicionado próximo a ele que estava funcionando há algum tempo enquanto o avião estava no chão, aquecendo a mistura vapor / ar de combustível. Enquanto isso era querosene e não a gasolina mais volátil, o tanque quase vazio explodiu não muito tempo depois que o avião partiu do aeroporto, possivelmente devido a uma falha elétrica mais a alta temperatura da mistura de vapor.

Após este acidente, aviões comerciais foram obrigados a desabafar gás inerte nos tanques, em vez de atmosfera. A ventilação com gás inerte também é necessária para os petroleiros, depois que alguns deles explodiram quando uma faísca acendeu o vapor de óleo em tanques de óleo quase vazios.

    

Baseado em laboratórios de pesquisa balística do DoD documentam Eficácia das munições incendiárias contra tanques de combustível de aeronaves , especialmente na página 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.

Assim, parece que um tiro de bala incendiária é pior do que o atingido por uma bala normal, mas ainda há possibilidade de que o tanque seja capaz de se auto-extinguir. Afinal de contas, não haverá tanto oxigênio dentro do tanque, então o fogo eventualmente acabará se a auto-vedação funcionar. Há também a opção de encher os tanques com nitrogênio ou outro gás não combustível, aparentemente usado pelo menos em caças russos.

Na página 61, no tanque de combustível, é observado:

1. 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.

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