[发明专利]耐受射弹冲击造成的超压的储罐

说明书

本发明涉及用于液体(2)的储罐(100，12，11)，该储罐适于抵抗由射弹冲击造成的超压且该储罐被放置在结构(4)中，所述储罐包括超压管理装置，所述装置包括基于聚乙烯的超弹性泡沫的层(3)。本发明的目的在于获得既用于现有的储罐又用于新储罐上的简单、耐用且被动形式的膨胀。

技术领域

本发明涉及液体储罐领域，例如燃料储罐，且更具体地，包括可应对超压的装置的储罐，所述超压由穿过装满液体的储罐的射弹引起。

背景技术

当射弹穿过软油箱的液体或固定于例如航空器或陆地交通工具的结构上的储罐的液体时，存在由此引起的超压问题。液体中的所述超压可以导致储罐的破裂摧毁。

事实上，射弹在它的轨道上，取代了液体的体积，自然情况下该体积通常是不可压缩的。

在目前的储罐中，当射弹穿过液体时，含有液体的体积不可能膨胀，这意味着压力会逐渐增加地施加到储罐壁上，直至储罐壁破裂。更具体地说，射弹和液体之间的相互作用首先产生动能损失，其次产生逐渐增加的位移(displacement)，该位移如果得不到补偿，将会导致压力增大。然后最终的压力波将在相当大的区域上冲击燃料储罐壁，根据该压力波的振幅和燃料储罐的结构，所述压力波可以打破该燃料储罐壁。

目前，没有储罐能够完全控制这种体积压力。因此，由于储罐的爆炸而损失航空器或交通工具的风险是非常高的。

某些软油储罐，尤其是那些配有围绕着具有自密封功能的泡沫的双壁的储罐，例如在某些军用航空器的情况下，穿孔后可以可选择地限制炮火的影响。然而，这种泡沫远远不适合消解由射弹的穿入引起的超压。

各种已知的现有技术或多或少地可以应对减少储罐面对弹道威胁时的易损点的目标。这些目标在于减少超压冲击的技术如下：

-两个储罐的嵌套(也被称为“储罐中储罐”系统)，在弹道冲击下，最大储罐内部的储罐只能破裂，且将它所容之物清空至另一个储罐中，

-使用涂覆在储罐内部的橡胶(也被称为“储罐四周的橡胶层”)，使将液体从组成储罐的结构上分离成为可能，

-使用涂覆在储罐内部的纤维增强的橡胶，其是前述理念的衍生；

-使用装满开孔泡沫的Kevlar软油箱(也被称为“软油箱中的泡沫”)，

-使用具有可充气的壁的软油箱(也被称为“充了氮气的弹道囊”系统)，记载在专利US 4925057中，

-使用由玻璃纤维/树脂制成的波纹加固物，所述波纹加固物结合在硬壁储罐和包含所述储罐的结构之间(采用专利US 4469295和专利US7566489中描述的原理)，在超压的冲击下，可以使该波纹加固物变形，

-使用排列在储罐内部的牺牲层，该牺牲层由覆盖有外皮的蜂窝块制成，该外皮由玻璃纤维/树脂(用于密封小孔)制成，在超压的作用下，该牺牲层可以被压碎。

然而，这些储罐不适合高压，此外不可能限制若干连续或同时发生的射弹冲击造成的损害。

同样在专利EP 2048079中已知的是燃料储罐组装和相应的方法，该方法能够限制弹道射弹冲击能造成的损害，尤其是促使燃料泄漏的孔-类型的损害。该专利描述了一种双层储罐，该双层储罐通过两个嵌套的囊袋形成且因此能够限制弹道冲击造成的损害。这种组装还包含放置于两个囊袋之间的以便至少部分限制囊袋膨胀的多个连接器。因此，这种组装能够限制内部囊袋的膨胀，但是如果在射弹穿入期间，燃料的体积膨胀产生的压力太大，该组装不能阻止储罐的爆炸。

最后，已知基于聚氨酯泡沫的产品单独保护燃料储罐抵抗静电效应和晃动，同时提供蒸气的惰性化和抵抗外界碎片的屏障。该系统不能应对弹道冲击产生的超压。

发明内容