РЕЗИНОТКАНЕВЫЕ ТОПЛИВНЫЕ БАКИ

Б. В. Гладких, Л. К. Еремина, Е. Л. Смирнова

Переход от металлических топливных баков к мягким бакам из резинотканевых материалов, осуществленный в отечественном авиастроении, позволил повысить живучесть самолетов [1]. Внутренний слой мягких баков, работающий в среде топлива, бензина, масла при температуре от -40 до 100°С (кратковременно до 130°С) изготовляют из резины марок 3826, 203а, 2СВБ, ИРП-1081 на основе бутадиеннитрильных каучуков СКН-26, СКН-40, СКН-40Т. Наружный и армирующий слои - из прорезиненных тканей марок АХКР, ВРТ-2, ВРТ-3, ВРТ-6, К-1081.

Для изготовления мягких топливных ба­ков, работающих при температурах до 200-250 С в среде воздуха и специальных топлив, используют резину ВР-11 на основе фторорганического каучука СКФ-26 [1, 2] в сочетании с теплостойкой тканью ВРТ-6, Для склеивания невулканизованных резин между собой и с прорезиненной тканью применяют клеи Ви-4-18Б, Кр-6-18, 4НБув и т. п., для склеивания с металлической арматурой - "Лейконат" с последующей вулка­низацией. Вулканизованные резины с вулканизованными прорезиненными тканями скле­ивают с помощью клеев холодного отверждения ВКР-10, ВКР-7, ВКР-19, 4НБув, Кр-5-18 [2].

В танке "Чифтен" Мк5Р мягкие резинотканевые топливные баки служат основными емкостями топливной системы. Они размещаются в бронированных отсеках в надгусеничных нишах в кормовой части корпуса танка (по два бака в нише на каждом борту). Толщина брони ниши - 10 мм. В нише имеются люки с крышками для монтажа и демонтажа резинотканевых баков и для обеспечения доступа к их арматуре. К внутренним стенкам ниш приварены бонки, предназначенные для крепления к ним специальных элементов (кнопок) мягких баков. На поверхности внутренних стенок бронированных отсеков имеется слой волокнистого материала толщиной около 1 мм.

Предположительно назначение этого материала - предотвращать возникновение статического электричества, уменьшать трение бака о стенки ниши. Мягкие топливные баки имеют различные габариты и форму, что обусловлено формой занимаемого отсека. Задние левый и правый баки имеют габариты 1200x635x380 мм, масса каждого 8,85 кг; габариты передних левого и правого баков - 1710x670x360 мм, масса каждого - 10,2 кг. Баки изготовлены из сдублированного резинотканевого материала.

Ткань, пропитанная полимерным материалом, является наружным слоем. Она служит для обеспечения прочности и придания необходимой формы бакам, заполненным топливом. Внутренний слой баков, контактирующий с топливом, выполнен из маслобензостойкой резины. Пропитанная ткань (один слой) и резина сдублированы и свулканизированы в монолит. Толщина стенок баков составляет 1,05-1,08 мм при толщине тканевого слоя 0,1-0,2 мм.

В двух стенках каждого из баков расположены фланцы, жесткость которых обеспечивается металлическими элементами, привулканизированными к стенкам бака формовым способом (местная вулканизация). Крепление фланцев баков к верхней стенке отсека производится болтами, приваренными к ее ответным фланцам, при помощи специальных гаек. Фланцы предназначены для установки заливных горловин (фланец с круглым отверстием) и дренажных коммуникаций (фланец с овальным отверстием). В боковой стенке каждого бака (рис. 1) располагаются фланцы для крепления трубопроводов.

Рис. 1. Внешний вид топливного бака с фланцем

На наружной поверхности стенок баков располагаются специальные кнопки для крепления баков к внутренним стенкам надгусеничных ниш. В конструкции элементов крепле­ния предусмотрена возможность их смещения в любом направлении от исходного положения на 3 мм. Это компенсирует разброс расстояний между точками крепления, возникающих при креплении бонок на стенках, а также разброс расстояний между кнопками на баках. Оригинальной, является конструкция кнопок (рис. 2) крепления бака к корпусу, обеспечивающая за счет специального подвижного устройства центральной части кнопки легкость монтажа и демонтажа баков в отсеках.

Кнопка состоит из пружины, подвижного сердечника и трехлепесткового фиксатора, который при нажатии кнопки (сжатие пружины и перемещение сердечника) может за счет сжатия лепестков уменьшить наружный диаметр и в таком состоянии легко войти в отверстие на бонке, установленной на стенке отсека. При освобождении кнопки пружина возвращает сердечник в исходное состояние, лепестки фиксатора раз­двигаются и надежно фиксируют кнопку в гнезде бонки. Количество таких кнопок на баке составляет несколько десятков. Так, на одном из баков крепление осуществлено при помощи 29 кнопок.

Рис. 2. Конструкция кнопки крепления бака к корпусу: 1 - стенка отсека; 2-бонка; 3 - сектор фиксатора; 4 - корпус кнопки; 5 - накладка; 6 - стержень; 7 - пружина; 8 - стенка бака; 9 - подкладка резинотканевая усиливающая; 10 - шайба; 11 - накладка

На внутренних стенках баков имеются специальные карманы, в которых установлены электронные датчики уровня топлива (по два в каждом баке), связанные специальным кабелем, проходящим внутри бака, с измерительным блоком, расположенным вне бака.

Из резинотканевого материала баков танка для определения физико-механических характеристик были вырезаны полоски размером 0,45x0,05 м (определялись разрывная нагрузка и удлинение по ГОСТ 16010-7 0) и образцы в форме лопаток (определялись прочность при растяжении, относительное и остаточное удлинения по ГОСТ 270-75). Для сравнения аналогичные образцы были изготовлены из материала отечественного авиационного бака производства 1977 г., выполненного из резинотканевого материала, толщиной 1,75 мм.

Физико-механические характеристики материала баков:

            В связи с невозможностью разделения резины и ткани в материале стенок бака танка ориентировочное определение прочностных характеристик резины проводилось на материале стенки бака после разрушения ткани.

Прочность связи между тканью и резиной и между склеенными резинотканевыми дета­лями бака танка "Чифтек" Мк5Р на уровне прочности самого резинотканевого материала, так как разнородные материалы и места соединения (швы) не расслаиваются.

В авиационном баке прочность связи при расслаивании (метод испытаний - по ГОСТ 6768-75) между тканью и резиной - 15 Н/см, а между тканевыми слоями в соединительном шве - 11 Н/см.

Испытание на огнестойкость (по ГОСТ 17088-71) резинотканевого материала баков производилось в пламени спиртовой горелки. Оно показало, что материал баков танка при внесении в пламя загорается через 5-10 с и горит коптящим пламенем. При вынесении из пламени материал самозатухает через 25-30 с. На участке, подвергавшемся горению, обгоревшая ткань рассыпается, резина крошится. При аналогичном испытании материал авиационного бака загорается через 3-5 с. и продолжает гореть пос­ле вынесения из пламени до полного сгорания.

Из результатов испытаний следует, что резина, применяемая для внутренних стенок топливных баков танка "Чифтен" Мк5Р, более прочная и эластичная, меньше набухает в дизельном топливе. Ткань, применяемая в резинотканевых баках танка "Чифтен" Мк5Р имеет одинаковые прочность и удлинение как по утку, так и по основе, что обеспечивает равнопрочность и одинаковую эластичность стенок баков во всех направлениях. Разрывная нагрузка ткани материала баков английского танка в два раза ниже разрывной нагрузки исследованного авиационного бака, состоящего из двух слоев прорезиненной ткани.

Выводы

1. Исследования мягких топливных баков танка "Чифтен" Мк5Р показали высокую прочность резинотканевого материала и мест соединений.
2. Материал баков относится к трудносгораемым, при вынесении из пламени он самозатухает.
3. Интересны конструкция и высокое качество выполнения соединений прорезиненной ткани в местах швов с фланцами, в местах крепления датчиков уровня топлива и кно­пок крепления баков к стеллажам, в местах крепления баков к стенкам отсеков.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Костельцев В. В., Синягин В. И., Батенкова Ф. К., Кондрашов Э. К. Протестированные мягкие топливные баки. - М.: Техника воздушного флота, 1982, № 4-5,<47-51.

2. Авиационные материалы. Справочник. - М.: ОНТИ, 1973, т. 9.