RU2436688C1 - Method of producing flexible shock-proof fuel tank - Google Patents
Method of producing flexible shock-proof fuel tank Download PDFInfo
- Publication number
- RU2436688C1 RU2436688C1 RU2010114066/11A RU2010114066A RU2436688C1 RU 2436688 C1 RU2436688 C1 RU 2436688C1 RU 2010114066/11 A RU2010114066/11 A RU 2010114066/11A RU 2010114066 A RU2010114066 A RU 2010114066A RU 2436688 C1 RU2436688 C1 RU 2436688C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- air
- tank
- fuel
- oil
- Prior art date
Links
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к топливным бакам, в частности к способам изготовления гибких ударопрочных топливных баков, имеющих сложную конфигурацию и выполненных из полимерных композиционных материалов, и может найти применение в авиакосмической отрасли, вертолетостроении, а также в других областях техники, где используют топливные баки.The invention relates to fuel tanks, in particular to methods for manufacturing flexible impact-resistant fuel tanks having a complex configuration and made of polymer composite materials, and may find application in the aerospace industry, helicopter engineering, as well as in other areas of technology where fuel tanks are used.
Известен способ изготовления топливного бака из композиционных материалов, включающий формирование внутренних композитных слоев бака в виде двух полузаготовок на монолитной оправке, снятие полузаготовок с оправки и их установку на промежуточное опорное кольцо, формирование внешних композитных слоев бака и удаление промежуточного опорного кольца (см. патент RU №2233744, кл. D22D 22/00, опубл. 10.08.2004).A known method of manufacturing a fuel tank from composite materials, including the formation of the inner composite layers of the tank in the form of two half-blanks on a monolithic mandrel, removing the half-finished products from the mandrel and their installation on the intermediate support ring, forming the outer composite layers of the tank and removing the intermediate support ring (see RU patent No. 2233744, class D22D 22/00, publ. 10.08.2004).
К недостаткам известного бака можно отнести высокую стоимость и трудоемкость, невозможность изготовления баков сложной не симметричной конфигурации, необходимость наличия специального оборудования и индивидуальность оправок, и кроме этого бак, изготовленный данным способом, имеет недостаточно надежную герметичность при воздействии на бак ударно-сжимающих и высокоскоростных точечных нагрузок (снаряд, осколки) и недостаточную полезную вместительность.The disadvantages of the known tank include the high cost and complexity, the impossibility of manufacturing tanks of complex non-symmetrical configuration, the need for special equipment and the individuality of mandrels, and in addition, the tank manufactured by this method has insufficiently tight sealing when exposed to shock-compressive and high-speed point loads (shell, fragments) and insufficient useful capacity.
Технический результат - снижение трудоемкости и стоимости изготовления бака, повышение герметичности после пробития бака высокоскоростным точечным снарядом, получение более развитой сложной конфигурации, увеличение полезной вместительности бака, повышение надежности при ударе топливного бака от возникновения пожара при проливе топлива в случае разрушения топливного бака.The technical result is a reduction in the complexity and cost of manufacturing the tank, increasing the tightness after breaking through the tank with a high-speed point projectile, obtaining a more developed complex configuration, increasing the useful capacity of the tank, increasing reliability when the fuel tank is hit by a fire during fuel spillage in the event of a fuel tank being destroyed.
Указанный технический результат достигается тем, что способ изготовления топливного бака включает напыление полимерных слоев на оснастку, предварительно заполненную газом и изготовленную из полимерной маслобензостойкой пленки путем раскроя пленки по размерам и форме бака и последующего соединения концов выкройки друг с другом с образованием сливочно-заливочных отверстий для топлива, при этом первым напыляют слой из антиадгезионного состава на восковой или фторопластовой, или силиконовой основе, который затем сушат на воздухе при температуре от 18 до 30°С в течение 2-8 часов, вторым слоем напыляют маслобензостойкую полимочевину или полиуретан и во время процесса напыления армируют 10-50 слоями полиарамидной ткани и 1-5 слоями капроновой ткани, после отверждения полиуретана или полимочевины на воздухе не менее 24 часов при температуре от 18 до 30°С напыляют третий слой из антиадгезионного состава на восковой или фторопластовой или силиконовой основе, который затем сушат на воздухе при температуре от 18 до 30°С в течение 2-8 часов, на третий слой напыляют четвертый слой из маслобензостойкой полимочевины или полиуретана с относительным удлинением до разрыва не менее 450%, после отверждения которого на воздухе не менее 24 часов газ удаляют из оснастки.The specified technical result is achieved by the fact that the method of manufacturing a fuel tank involves spraying polymer layers onto a tool, pre-filled with gas and made of a polymer oil and petrol resistant film by cutting the film in size and shape of the tank and then connecting the ends of the pattern to each other with the formation of cream filling holes for fuel, while the first is sprayed with a layer of release compound on a wax or fluoroplastic, or silicone base, which is then dried in air at at a temperature of 18 to 30 ° C for 2-8 hours, an oil-petrol-resistant polyurea or polyurethane is sprayed with a second layer and, during the spraying process, reinforce with 10-50 layers of polyaramide fabric and 1-5 layers of nylon fabric, after curing the polyurethane or polyurea in air for at least 24 hours at a temperature of 18 to 30 ° C, a third layer of wax and fluoroplastic or silicone-based release agent is sprayed, which is then dried in air at a temperature of 18 to 30 ° C for 2-8 hours, a fourth layer is sprayed on the third layer from maslobe zostoykoy polyurea or polyurethane having an elongation at break of not less than 450%, which after curing in air for at least 24 hours gas is removed from the tooling.
Напыление первого слоя из антиадгезионного состава на восковой или фторопластовой, или силиконовой основе является существенным признаком, так как именно данная основа позволяет разделить оснастку из полимерной маслобензостойкой пленки и полимочевинного (полиуретанового) третьего слоя, что необходимо для легкого удаления оснастки из бака.Spraying the first layer of the release compound on a wax, fluoroplastic, or silicone base is an essential feature, since it is this base that allows you to separate the equipment from a polymer oil-and-oil film and the polyurea (polyurethane) third layer, which is necessary for easy removal of equipment from the tank.
Указанный диапазон температур, при котором антиадгезионный состав сушат на воздухе, является существенным признаком, так как при температуре ниже 18°С антиадгезионный состав сохраняет остатки растворителя, который может негативно воздействовать на напыляемый второй слой из полиуретана или полимочевины, при температуре выше 30°С антиадгезионный состав приобретает излишнюю пластичность. Менее двух часов состав сушить нецелесообразно, так как не успевает испаряться весь растворитель, сушить состав более восьми часов также нецелесообразно, так как при выдерживании температурного диапазона растворитель полностью успевает испариться за указанный интервал времени.The indicated temperature range at which the release agent is dried in air is an essential feature, since at a temperature below 18 ° C the release agent retains solvent residues, which can negatively affect the sprayed second layer of polyurethane or polyurea, at a temperature above 30 ° C the composition acquires excessive plasticity. For less than two hours, the composition is impractical to dry, since the entire solvent does not have time to evaporate, and drying the composition for more than eight hours is also impractical, since when the temperature range is maintained, the solvent has time to completely evaporate within the indicated time interval.
Выбор в качестве второго слоя маслобензостойкой полимочевины или полиуретана позволяет получить гибкий эластичный бак и эксплуатировать его в контакте с авиационным топливом без изменения его химического состава, что подтверждает существенность данного признака.The choice as the second layer of oil-resistant polyurea or polyurethane makes it possible to obtain a flexible elastic tank and operate it in contact with aviation fuel without changing its chemical composition, which confirms the significance of this feature.
Армирование 10-50 слоями полиарамидной ткани и 1-5 слоями капроновой ткани позволяет получить высокую ударную стойкость и стойкость к высокоскоростным точечным нагрузкам. При количестве слоев полиарамидной ткани менее 10 у гибкого бака недостаточная противоосколочная и противопулевая защита, при количестве слоев полиарамидной ткани более 50 бак имеет очень высокую стоимость и большой вес, что не компенсирует высокую бронестойкость.Reinforcing with 10-50 layers of polyaramide fabric and 1-5 layers of nylon fabric allows you to get high impact resistance and resistance to high-speed point loads. When the number of layers of polyaramide fabric is less than 10, the flexible tank has insufficient anti-fragmentation and bulletproof protection, with the number of layers of polyaramide fabric more than 50, the tank has a very high cost and high weight, which does not compensate for high armor resistance.
При количестве слоев капроновой ткани менее одного у гибкого бака недостаточная противоосколочная и противопулевая защита, при количестве слоев капроновой ткани более 5 бак имеет очень высокую стоимость и большой вес, что не компенсирует высокую бронестойкость.When the number of layers of nylon fabric is less than one, the flexible tank has insufficient anti-fragmentation and bulletproof protection, with the number of layers of nylon fabric more than 5, the tank has a very high cost and heavy weight, which does not compensate for high armor resistance.
Напыление третьего слоя из антиадгезионного состава на восковой или фторопластовой, или силиконовой основе является существенным признаком, так как именно данная основа позволяет разделить второй армированный слой из маслобензостойкой полимочевины или полиуретана и четвертый слой из маслобензостойкой полимочевины или полиуретана с относительным удлинением до разрыва не менее 450%.Spraying the third layer from the release compound on a wax, fluoroplastic, or silicone base is an essential feature, since it is this base that allows you to separate the second reinforced layer from oil-resistant polyurea or polyurethane and the fourth layer from oil-resistant polyurea or polyurethane with a relative elongation of at least 450% to break .
Указанный диапазон температур, при котором антиадгезионный состав сушат на воздухе, является существенным признаком, так как при температуре ниже 18°С антиадгезионный состав сохраняет остатки растворителя, который может негативно воздействовать на напыляемый второй слой из полиуретана или полимочевины, при температуре выше 30°С антиадгезионный состав приобретает излишнюю пластичность. Менее двух часов состав сушить нецелесообразно, так как не успевает испаряться весь растворитель, сушить состав более восьми часов нецелесообразно, так как при выдерживании температурного диапазона растворитель полностью успевает испариться за указанный интервал времени.The indicated temperature range at which the release agent is dried in air is an essential feature, since at a temperature below 18 ° C the release agent retains solvent residues, which can negatively affect the sprayed second layer of polyurethane or polyurea, at a temperature above 30 ° C the composition acquires excessive plasticity. For less than two hours, the composition is impractical to dry, since the entire solvent does not have time to evaporate, it is impractical to dry the composition for more than eight hours, since when the temperature range is maintained, the solvent completely evaporates in the specified time interval.
Выбор в качестве четвертого слоя маслобензостойкой полимочевины или полиуретана с относительным удлинением до разрыва не менее 450% позволяет получить гибкий эластичный слой, способный значительно растягиваться при ударе и не разрываться, самозатягиваться при пробитии и эксплуатировать его, соответственно, в контакте с авиационным топливом без изменения его химического состава, что подтверждает существенность данного признака.The choice as the fourth layer of oil-resistant polyurea or polyurethane with a relative elongation to break of at least 450% allows you to get a flexible elastic layer that can significantly stretch upon impact and not tear, self-tighten when breaking through and operate it, respectively, in contact with aviation fuel without changing it chemical composition, which confirms the significance of this feature.
Если отверждать четвертый слой менее 24 часов, то не произойдет необходимой технологической полимеризации компонентов полиуретана или полимочевины с относительным удлинением до разрыва не менее 450%. Максимальное время отверждения выбирают исходя из 100% отверждения полиуретана или полимочевины на воздухе.If the fourth layer is cured in less than 24 hours, the necessary technological polymerization of the components of polyurethane or polyurea with a relative elongation to break of at least 450% will not occur. The maximum cure time is selected based on 100% cure of polyurethane or polyurea in air.
Выбор полимерной пленки в качестве материала оснастки обусловлен низкой стоимостью, простотой изготовления объемных конфигураций путем раскроя и соединения клеем, низкой трудоемкостью, возможностью получения форм, практически любых объемных форм.The choice of a polymer film as a tooling material is due to the low cost, ease of manufacturing of volumetric configurations by cutting and gluing, low laboriousness, the ability to obtain shapes, almost any volumetric shapes.
Для удаления газа из оснастки бак можно вакуумировать при разряжении 0,05-0,01 МПа. Если вакуумировать бак при других значениях, то может произойти необратимое «складывание» бака.To remove gas from the equipment, the tank can be evacuated with a discharge of 0.05-0.01 MPa. If the tank is evacuated at other values, then an irreversible “folding” of the tank may occur.
Сдутую оснастку можно удалять путем вытягивания через горловину заливочного отверстия, что позволяет упростить процесс удаления оснастки.Deflated equipment can be removed by pulling the filler hole through the neck, which simplifies the process of removing equipment.
Сдутую оснастку можно оставлять в баке. Как правило, оснастку оставляют, когда невозможно ее повторное использование, например, когда бак имеет большое количество внутренних поднутрений, тем более, что оставленная оснастка не влияет отрицательно на эксплуатационные характеристики бака.Deflated accessories can be left in the tank. As a rule, the equipment is left when it is impossible to reuse it, for example, when the tank has a large number of internal undercuts, especially since the equipment left does not adversely affect the performance of the tank.
После удаления газа из оснастки бак можно сначала промывать бензином, а затем топливом, что позволяет удалить остатки антиадгезива и клея.After removing gas from the equipment, the tank can first be washed with gasoline, and then with fuel, which allows you to remove the remnants of the release agent and glue.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Пример реализации рассмотрен на примере топливного бака для транспортного вертолета.An example of implementation is considered on the example of a fuel tank for a transport helicopter.
Недостатки известных топливных баков - значительный вес и невозможность использования внутреннего пространства фюзеляжа между стрингерными перегородками из-за сложности конструкции бака и отсутствия соответствующей оснастки и технологии.The disadvantages of the known fuel tanks are the significant weight and the inability to use the internal fuselage space between the stringer partitions due to the complexity of the tank design and the lack of appropriate equipment and technology.
Бак, изготовленный данным способом, позволяет избежать указанных недостатков, расположить его во внутреннем, свободном от конструкций пространстве фюзеляжа вертолета с учетом центра тяжести всей машины, так как является гибким и повторяющим сложную конфигурацию между перегородками, стрингерами, лонжеронами, шпангоутами и др.A tank made by this method avoids the indicated drawbacks and places it in the helicopter fuselage space, which is free from structures, taking into account the center of gravity of the entire machine, as it is flexible and repeats a complex configuration between partitions, stringers, spars, frames, etc.
Вначале изготавливают оснастку. Для этого раскраивают эластичную пленку из полимерных материалов, например поливинилхлорида (ПВХ), затем склеивают или сваривают края выкройки по требуемой конфигурации будущего топливного бака и устанавливают накачивающий ниппель с обратным клапаном и элементом, оформляющим сливочно-заливочные отверстия с горловинами (отверстия для заливки топлива и его удаления). После этого оснастку накачивают любым подходящим газом, например воздухом, до получения требуемой конфигурации и упругости при помощи ниппеля.First, make the snap. To do this, they cut out an elastic film made of polymeric materials, for example, polyvinyl chloride (PVC), then glue or weld the edges of the pattern according to the desired configuration of the future fuel tank and install a pump nipple with a check valve and an element that forms cream filling holes with necks (fuel filling holes and remove it). After that, the equipment is pumped with any suitable gas, for example air, until the desired configuration and elasticity are obtained using a nipple.
Затем наполненная газом оснастка подвешивается за горловину или ниппель, и на ее поверхность, в том числе и на горловину отверстия для заливки топлива, напыляется пульверизатором, например, антиадгезионный состав на силиконовой основе. После нанесения состав сушат, например, 20 часов при температуре 18°С.Then the gas-filled equipment is suspended by the neck or nipple, and a spray gun is sprayed onto its surface, including the neck of the fuel injection hole, for example, silicone-based release compound. After application, the composition is dried, for example, 20 hours at a temperature of 18 ° C.
После этого поверх первого слоя, в том числе и на горловину отверстия для заливки топлива, напыляют второй слой, например, полиуретана и армируют, например, 20 слоями полиарамидной ткани и 2 слоями капроновой ткани. После этого данный слой отверждают на воздухе при температуре 20°С 25 часов.After that, on top of the first layer, including the neck of the fuel injection hole, a second layer, for example, polyurethane, is sprayed and reinforced, for example, with 20 layers of polyaramide fabric and 2 layers of nylon fabric. After that, this layer is cured in air at a temperature of 20 ° C for 25 hours.
Затем на поверхность второго слоя, в том числе и на горловину отверстия для заливки топлива, напыляется пульверизатором третий слой, например, антиадгезионный состав на силиконовой основе. После нанесения состав сушат, например, 20 часов при температуре 18°С.Then a third layer is sprayed onto the surface of the second layer, including the neck of the hole for filling fuel, with a spray, for example, a silicone-based release compound. After application, the composition is dried, for example, 20 hours at a temperature of 18 ° C.
После этого поверх третьего слоя, в том числе и на горловину отверстия для заливки топлива, напыляют четвертый слой, например, полимочевины, с относительным удлинением до разрыва не менее 550%. После этого данный слой отверждают на воздухе при температуре 20°С 48 часов.After that, on top of the third layer, including the neck of the fuel injection hole, a fourth layer, for example, polyurea, is sprayed with a relative elongation to break of at least 550%. After that, this layer is cured in air at a temperature of 20 ° C for 48 hours.
Затем через накачивающий ниппель газ удаляют из оснастки, при этом бак на оснастке вакуумируют при разряжении 0,02 МПа. Сдутую оснастку оставляют в баке в качестве внутреннего слоя. Затем полученный бак сначала промывают бензином, а затем топливом, которое будет в нем находиться при эксплуатации, устанавливаются приборы контроля и забора топлива. Бак помещают в корпус летательного аппарата и для плотной его установки с небольшим смятием устанавливают на место постоянного нахождения. Для его плотной установки и выравнивания в него подается избыточное давление газа. Бак находит «свое место» и готов к эксплуатации.Then, through the pumping nipple, the gas is removed from the equipment, while the tank on the equipment is evacuated with a discharge of 0.02 MPa. The deflated snap is left in the tank as the inner layer. Then the resulting tank is first washed with gasoline, and then the fuel control and intake devices are installed with the fuel that will be in it during operation. The tank is placed in the body of the aircraft and for its tight installation with a slight crumple is installed in the place of constant location. For its tight installation and alignment, excess gas pressure is supplied to it. The tank finds "its place" and is ready for operation.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010114066/11A RU2436688C1 (en) | 2010-04-12 | 2010-04-12 | Method of producing flexible shock-proof fuel tank |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010114066/11A RU2436688C1 (en) | 2010-04-12 | 2010-04-12 | Method of producing flexible shock-proof fuel tank |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010114066A RU2010114066A (en) | 2011-10-20 |
RU2436688C1 true RU2436688C1 (en) | 2011-12-20 |
Family
ID=44998727
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010114066/11A RU2436688C1 (en) | 2010-04-12 | 2010-04-12 | Method of producing flexible shock-proof fuel tank |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2436688C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2581104C1 (en) * | 2012-03-26 | 2016-04-10 | Мицубиси Хеви Индастрис, Лтд. | Fuel tank, main wing, aircraft fuselage, aircraft and moving body |
US10046849B2 (en) | 2013-03-26 | 2018-08-14 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Fuel tank, main wings, aircraft fuselage, aircraft, and moving body |
RU2707768C1 (en) * | 2018-12-05 | 2019-11-29 | Акционерное общество "Уральский научно-технологический комплекс" | Method of applying polyurethane coating on fuel tanks |
-
2010
- 2010-04-12 RU RU2010114066/11A patent/RU2436688C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2581104C1 (en) * | 2012-03-26 | 2016-04-10 | Мицубиси Хеви Индастрис, Лтд. | Fuel tank, main wing, aircraft fuselage, aircraft and moving body |
US10011366B2 (en) | 2012-03-26 | 2018-07-03 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Fuel tank, main wing, aircraft fuselage, aircraft, and mobile body |
US10046849B2 (en) | 2013-03-26 | 2018-08-14 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Fuel tank, main wings, aircraft fuselage, aircraft, and moving body |
RU2707768C1 (en) * | 2018-12-05 | 2019-11-29 | Акционерное общество "Уральский научно-технологический комплекс" | Method of applying polyurethane coating on fuel tanks |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010114066A (en) | 2011-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9669589B2 (en) | Hybrid solid-inflatable mandrel for blade manufacturing | |
US9145784B2 (en) | Annulus filler system | |
US20150151630A1 (en) | Explosion and ballistic resistant fuel tanks utilizing molded polymer innerliners, composite fabrics and self-sealing materials | |
ES2370606T3 (en) | CHUCK helicopter blade, METHOD FOR MANUFACTURING THE CHUCK AND METHOD FOR FORMING A HELICOPTER ROTOR LOADER. | |
ES2744478T3 (en) | Aircraft structure for high capacity return | |
US8322657B2 (en) | Panel with impact protection membrane | |
RU2436688C1 (en) | Method of producing flexible shock-proof fuel tank | |
US10603822B2 (en) | Elastomeric gasket for fuel access door of an aircraft wing and a method for making the same | |
CA2607630A1 (en) | Vacuum bagging methods and systems | |
US10710277B2 (en) | Reinforced bladder | |
US11292219B2 (en) | Method of shaping composite blade | |
US10994464B1 (en) | Method and system for forming a self-sealing volume with an aqueous polyurethane dispersion layer | |
US4125526A (en) | Vacuum blanket curing method | |
US10576692B2 (en) | Pre-polymerized thermosetting composite part and methods for making such a part | |
US10549470B1 (en) | Method and system for forming a self-sealing volume | |
EP2572988A1 (en) | Self-healing reservoir coating system | |
US5449134A (en) | Apparatus and method for providing a pneumatic de-icer with a replaceable environment resistant surface | |
CN105313349B (en) | For solidifying the device and method of the composite charge with inner cavity | |
US20130095284A1 (en) | Composite structure and core positioning ply | |
US10315366B2 (en) | Apparatuses and methods for making reinforcement structures | |
JP6882918B2 (en) | Bag assembly, as well as related hole alignment systems and methods | |
WO2014143224A1 (en) | Turbine engine repair methods | |
WO2014126666A2 (en) | Elastomeric bladder system | |
CN113120253A (en) | Integrated processing technology for carbon fiber casing of unmanned aerial vehicle | |
US9303447B1 (en) | Elastomeric gasket for fuel access door of an aircraft wing and a method for making the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130413 |