美國(guó)研究飛機(jī)燃油箱抑爆材料

網(wǎng)狀聚氨酯泡沫塑料在飛機(jī)燃油箱中的應(yīng)用bookmark0鄭雙忠高永庭李美玉(沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院安全系110034)提供了抑爆模型和填充設(shè)計(jì)，指出了泡沫塑料的廣泛應(yīng)用前景和我國(guó)磨泡沫塑料的廣闊應(yīng)用前景和意義。

早在第二次世界大戰(zhàn)之后，國(guó)外就開始研究飛機(jī)燃油箱抑爆材料。20世紀(jì)60年代初，美國(guó)汽車俱樂部對(duì)汽車燃油箱日益增多的火災(zāi)爆炸事故進(jìn)行了調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)主要原因是車速提籃和輕質(zhì)材料的使用，導(dǎo)致事故中燃油箱破裂。當(dāng)時(shí)，美國(guó)汽車俱樂部設(shè)計(jì)了一種防撞燃油箱系統(tǒng)，即在燃油箱中填充多孔材料，并由賽車協(xié)會(huì)實(shí)施；美國(guó)Scottpaper公司首次成功開發(fā)后，立即被美國(guó)空軍選為制造安全燃油箱的抑爆材料，用于一些戰(zhàn)斗機(jī)、艦艇、坦克等軍事裝備的燃油箱和500型賽車的燃油箱。美國(guó)空軍制定了新的軍事標(biāo)準(zhǔn)MIL-B-83054B.1992年聚氨酯泡沫材料的開發(fā)。由此可見，美國(guó)對(duì)這種網(wǎng)狀聚氨酯泡沫材料的研究也在不斷完善。俄羅斯目前正在開發(fā)和生產(chǎn)網(wǎng)狀聚氨酯泡沫。美國(guó)空軍標(biāo)準(zhǔn)MIL-B-83054B.192年，美國(guó)空軍制定了新的軍標(biāo)準(zhǔn)MIL-F-8726

1.國(guó)外網(wǎng)狀聚氨酯泡沫的性能對(duì)燃油箱中使用的網(wǎng)狀聚氨酯泡沫的性能有嚴(yán)格的要求。表1是美國(guó)軍標(biāo)MIL-B-83054B與俄羅斯-82中聚氨酯泡沫技術(shù)指標(biāo)的對(duì)比。表2是美國(guó)新軍標(biāo)MIL-F-87260A規(guī)定的聚氨酯泡沫的性能。

網(wǎng)狀聚氨酯泡沫塑料可以防止燃油晃動(dòng)，限制火焰和壓力傳播，減少飛機(jī)轉(zhuǎn)向或其他動(dòng)作造成的局部缺油和靜電摩擦；當(dāng)燃油箱被彈片擊中時(shí)，可以減少壓力傳播，在瞬時(shí)高溫作用下熔化堵塞表1美國(guó)軍標(biāo)和俄羅斯軍標(biāo)技術(shù)指標(biāo)對(duì)比聚酯C俄羅斯軍標(biāo))聚醚1色孔度/拉伸強(qiáng)度/kPazui大伸長(zhǎng)棋撕裂強(qiáng)度/N.m-1承載能力/UM壓縮變形為25%時(shí))壓縮永久變形(zui大值)吸油體積)I型燃油N型燃油渦輪P-4設(shè)計(jì)壽命/a壓力沉淀物/%(質(zhì)量)熱容和定容比熱容)；K-參數(shù)(。填充在美國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)燃油箱中的聚氨酯泡沫塑料中空zui大于50%，可以有效防止燃油箱燃燒和爆炸。填充率取決于燃油箱的幾何形狀和耐壓性，只有經(jīng)過實(shí)彈射擊試驗(yàn)驗(yàn)證后才能使用。通常，為了達(dá)到zui良好的防火抑爆效果，網(wǎng)狀聚氨酯泡沫填充率不應(yīng)低于70%。3網(wǎng)狀聚氨酯泡沫塑料在美國(guó)的應(yīng)用。

(1)燃油箱的防火抑爆填充材料除了聚氨酯網(wǎng)狀泡沫作為軍用燃油箱的防火抑爆填充材料外，還應(yīng)用于油槽車和船舶。其優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)狀泡沫空間98%，占油箱容量小；網(wǎng)狀泡沫中縱橫交錯(cuò)的經(jīng)絡(luò)可以減少燃油的晃動(dòng)，防止靜電的產(chǎn)生和積靜電的產(chǎn)生和積絡(luò)作為三維防火屏蔽，能有效吸收點(diǎn)火能量，抑制火焰鋒的傳播，從而防止火災(zāi)發(fā)生；網(wǎng)狀泡沫比表面積高，使經(jīng)絡(luò)吸收油霧，形成油膜，使經(jīng)絡(luò)間隙中的燃油混合蒸氣處于富油狀態(tài)，降低了燃燒爆炸的可能性。

（2）大型燃料！網(wǎng)狀泡沫塑料作為儲(chǔ)油罐的填充材料，有利于提高燃油的化學(xué)穩(wěn)定性。的化學(xué)穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)研究表明，網(wǎng)狀泡沫塑料至少可以發(fā)揮燃油穩(wěn)定添加劑的作用。填充在儲(chǔ)罐中的網(wǎng)狀泡沫塑料可以通過吸附中和燃油中的游離物質(zhì)，改善燃油的儲(chǔ)存環(huán)境，提高燃油的儲(chǔ)存期；同時(shí)，由于網(wǎng)狀泡沫的存在，大型燃油儲(chǔ)罐在遭受意外打擊（如雷擊、靜電等）時(shí)，其特殊的骨架結(jié)構(gòu)可以防止火源的進(jìn)一步發(fā)展，從而起到防火、抑爆的作用。

(3)過濾材料是一種優(yōu)良的過濾材料，因?yàn)榫W(wǎng)狀泡沫塑料孔隙率高，阻力小，能耗低，易于清洗和重復(fù)使用。它可以過濾掉150un以上的顆粒，廣泛應(yīng)用于車輛等空氣過濾器中。

4結(jié)論飛機(jī)等燃油箱系統(tǒng)一直是zui的薄弱環(huán)節(jié)。用網(wǎng)狀聚氨酯泡沫填充飛機(jī)燃油箱是先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)必不可少的重要安全措施。這項(xiàng)技術(shù)在國(guó)外已經(jīng)成功應(yīng)用了20多年；同時(shí)，它對(duì)儲(chǔ)存燃油的質(zhì)量穩(wěn)定性和安全性也具有重要意義。中國(guó)應(yīng)加快這方面的發(fā)展。在了解國(guó)外網(wǎng)狀聚氨酯泡沫研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，開發(fā)適合中國(guó)國(guó)情的防火抑爆材料，對(duì)現(xiàn)役機(jī)種的技術(shù)改造具有重要意義。提高戰(zhàn)斗機(jī)的生存能力，開發(fā)新機(jī)種。