美國研究飛機燃油箱抑爆材料

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

早在第二次世界大戰(zhàn)之后，國外就開始研究飛機燃油箱抑爆材料。20世紀60年代初，美國汽車俱樂部對汽車燃油箱日益增多的火災爆炸事故進行了調(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，導致事故中燃油箱破裂。當時，美國汽車俱樂部設計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)會實施；美國Scottpaper公司首次成功開發(fā)后，立即被美國空軍選為制造安全燃油箱的抑爆材料，用于一些戰(zhàn)斗機、艦艇、坦克等軍事裝備的燃油箱和500型賽車的燃油箱。美國空軍制定了新的軍事標準MIL-B-83054B.1992年聚氨酯泡沫材料的開發(fā)。由此可見，美國對這種網(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。美國空軍標準MIL-B-83054B.192年，美國空軍制定了新的軍標準MIL-F-8726

1.國外網(wǎng)狀聚氨酯泡沫的性能對燃油箱中使用的網(wǎng)狀聚氨酯泡沫的性能有嚴格的要求。表1是美國軍標MIL-B-83054B與俄羅斯-82中聚氨酯泡沫技術(shù)指標的對比。表2是美國新軍標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，限制火焰和壓力傳播，減少飛機轉(zhuǎn)向或其他動作造成的局部缺油和靜電摩擦；當燃油箱被彈片擊中時，可以減少壓力傳播，在瞬時高溫作用下熔化堵塞表1美國軍標和俄羅斯軍標技術(shù)指標對比聚酯C俄羅斯軍標)聚醚1色孔度/拉伸強度/kPazui大伸長棋撕裂強度/N.m-1承載能力/UM壓縮變形為25%時)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設計壽命/a壓力沉淀物/%(質(zhì)量)熱容和定容比熱容)；K-參數(shù)(。填充在美國戰(zhàn)斗機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)過實彈射擊試驗驗證后才能使用。通常，為了達到zui良好的防火抑爆效果，網(wǎng)狀聚氨酯泡沫填充率不應低于70%。3網(wǎng)狀聚氨酯泡沫塑料在美國的應用。

(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，還應用于油槽車和船舶。其優(yōu)點是網(wǎng)狀泡沫空間98%，占油箱容量小；網(wǎng)狀泡沫中縱橫交錯的經(jīng)絡可以減少燃油的晃動，防止靜電的產(chǎn)生和積靜電的產(chǎn)生和積絡作為三維防火屏蔽，能有效吸收點火能量，抑制火焰鋒的傳播，從而防止火災發(fā)生；網(wǎng)狀泡沫比表面積高，使經(jīng)絡吸收油霧，形成油膜，使經(jīng)絡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)狀泡沫塑料作為儲油罐的填充材料，有利于提高燃油的化學穩(wěn)定性。的化學穩(wěn)定性。實驗研究表明，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)，改善燃油的儲存環(huán)境，提高燃油的儲存期；同時，由于網(wǎng)狀泡沫的存在，大型燃油儲罐在遭受意外打擊（如雷擊、靜電等）時，其特殊的骨架結(jié)構(gòu)可以防止火源的進一步發(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，因為網(wǎng)狀泡沫塑料孔隙率高，阻力小，能耗低，易于清洗和重復使用。它可以過濾掉150un以上的顆粒，廣泛應用于車輛等空氣過濾器中。

4結(jié)論飛機等燃油箱系統(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燃油箱是先進戰(zhàn)斗機必不可少的重要安全措施。這項技術(shù)在國外已經(jīng)成功應用了20多年；同時，它對儲存燃油的質(zhì)量穩(wěn)定性和安全性也具有重要意義。中國應加快這方面的發(fā)展。在了解國外網(wǎng)狀聚氨酯泡沫研究現(xiàn)狀的基礎上，開發(fā)適合中國國情的防火抑爆材料，對現(xiàn)役機種的技術(shù)改造具有重要意義。提高戰(zhàn)斗機的生存能力，開發(fā)新機種。