セルフシール燃料タンク

セルフシール燃料タンク( SSFT ) は、航空機の燃料タンクや燃料ブラダーに一般的に使用される燃料タンクの一種で、損傷後に 燃料が漏れたり発火したりするのを防ぎます。

一般的なセルフシールタンクには、ゴムと補強布の層があり、1つは加硫ゴム、もう1つは未処理の天然ゴムで、燃料と接触すると燃料を吸収します。燃料タンクに穴が開くと、燃料がこれらの層に浸透し、未処理の層が膨張して穴が閉じ、密閉されます。同様の概念は、セルフシールランフラットタイヤの製造にも採用されています。

ジョージ・J・マードックは、1917 年 2 月 7 日に「軍用航空機燃料タンク」の特許を申請しましたが、 1918 年 2 月 6 日、連邦取引委員会の命令により、発明に関するいかなる議論や公開も秘密にするよう一時的に差し止められました。この命令は、 1918 年 9 月 26 日に米国特許庁によって取り消され、マードックは最終的に、1921 年 8 月 9 日に米国特許 1,386,791「燃料容器用自己穿刺シールカバー」を取得しました。グレン・L・マーティン社が製造した軍用航空機は、この自己シール式燃料タンクを使用しました。

ハワード・ヒューズは1938年の世界一周飛行の際、燃料タンクの自己密閉にネオプレンを使用した。^[1]

戦前および戦争初期の新しい世代の航空機では、燃料の漏れや燃焼による被害を最小限に抑えるためにセルフシーリングタンクが使用されていました。従来の燃料タンクは、銃撃を受けると急速に燃料が漏れる可能性があり、これにより航空機の航続距離が短くなるだけでなく、重大な火災の危険性もありました。損傷した燃料タンクは破裂して機体を破壊したり、飛行特性に重大な影響を与えたりする可能性もあります。重量制限のため、航空機の燃料タンクに装甲板を追加するだけでは実用的ではないことが認識され、損傷したタンクからの燃料漏れを止める方法が必要でした。

燃料タンクを保護する初期の試みは、金属製のタンクを使用し、貫通後に膨張する材料で内側または外側を覆うというものだった。研究により、発射体の入口よりも出口のほうが大きな問題であることが明らかになった。発射体が転がり落ちることが多く、出口の穴が大きくなるからである。この種のタンクの最も初期のバージョンには、英国のポーツマス空港でファイアプルーフ タンク社(1939 年設立) が製造したものがあった。これらのタンクは最初にフェアリー バトル軽爆撃機に搭載され、他のバージョンはスーパーマリン スピットファイアやホーカー ハリケーン戦闘機、アブロ ランカスター重爆撃機などの大型航空機に搭載された。ヘンダーソン セーフティ タンク社は、衝突防止のセルフシール式燃料およびオイル タンクを製造し、マイルズ マスタートレーナーに「標準装備」された。^[2]

ドイツの航空機設計者は、戦争初期にユンカースJu88の自動密閉式タンクに、処理された繊維の内面を持つ革の上にゴムの層を重ねたものを使用した。 ^[3]

米国では、ユナイテッド・ステーツ・ラバー・カンパニー（後のユニロイヤル）のアーンスト・エガーが1941年にセルフシール式燃料タンクの設計特許を取得^[4]した。同社は戦時中にこの技術の開発に関わった多くの企業の一つである。ファイアストン・タイヤ・アンド・ラバー・カンパニーの主任化学者であるエルモ・E・ハンソンは、 1941年1月21日にセルフシール式タンクの特許を出願した（米国特許第2,404,766号） 。グッドイヤーの化学者ジェームズ・メリルは、航空機の金属製の外殻または翼のライニングに包まれた2層ゴム化合物システムを使用したセルフシール式タンクの製造方法を改良し、テストに成功したことで1941年に特許を出願（1947年に公開）。^[5] 1942年に、メリルは戦時生産局から表彰され、グッドイヤーのタンクはその後、グッドイヤーが製造したヴォートF4Uコルセア戦闘機やその他の航空機に配備された。 1942 年までに、Fireproof Tanks 社は、 Spitfire Mk IXの航続距離延長タンクとして、最初のフレキシブル燃料ブラダーを開発しました。これらのタンクはフレキシブルな容器で、加硫ゴムのような積層セルフシール材で作られ、漏れ経路を最小限に抑えるために継ぎ目をできるだけ少なくしました。

初期のテストで衝撃により燃料タンクが過剰圧力になる可能性があることがわかったため、自己密閉型燃料電池は吊り下げられており、破裂することなく衝撃を吸収できます。戦時中の米海軍の燃料タンクは、0.50 インチ (12.7 mm) の弾丸や、場合によっては20 mm (0.79 インチ) の機関砲の砲弾にも耐えることができました。

この比較的新しい発明は、すべての戦闘機に装備されていたわけではない。セルフシール式タンクは、非密閉式タンクよりも容量が低い傾向があった。^[6]それでも、セルフシール式タンクを装備した航空機は、従来の燃料タンクを装備した航空機よりもはるかに多くの損傷に耐えることができた。太平洋戦争での戦闘経験から、セルフシール式燃料タンクを装備したアメリカの航空機は、三菱A6Mゼロ戦などのセルフシール式燃料タンクを持たない軽装甲の日本の航空機よりもはるかに多くの損傷に耐えられることがわかった。同じ原理が、航空機のセルフシール式燃料ラインにも適用された（MIL-PRF-7061C）。

ほとんどのジェット戦闘機とすべての米軍用回転翼航空機は、何らかのタイプのセルフシーリングタンクを使用しています。軍用回転翼燃料タンクには、耐衝突性という追加機能があります。^[7]高高度ではタンクを加圧する必要があり、セルフシーリングが困難になります。新しい技術により、爆発を防ぐための不活性フォーム充填タンクなどの進歩がもたらされました。このフォームは、残りの燃料上のガス空間を数千の小さな空間に効果的に分割し、どの空間にも燃焼を維持するのに十分な蒸気が含まれていないオープンセルフォームです。このフォームは、燃料のスロッシュを減らす役割も果たします。この技術の主なメーカーには、ハッチンソン、アムフューエル（旧ゾディアック）（旧ファイアストン）、メギット（旧グッドイヤー）、ロバートソンフューエルシステムズ、GKN USA、FPTインダストリーズ、サフランエアロシステムズなどがあります。^[8] FPTは現在GKNの一部です。^[9]軍事用途では、タンクはMIL-DTL-27422（耐衝撃性要件を含む）またはMIL-DTL-5578（非耐衝撃性）の認定を受けています。航空機の燃料タンクは、相互接続された複数の燃料電池で構成される場合があります。相互接続ホースも通常はセルフシール式です。^[10]

軍用航空機に加えて、アメリカ海兵隊の LAV-AT装甲車など、いくつかの軍用車両にも自己密閉式燃料タンクが搭載されている。 ^[11]自己密閉式燃料タンクを使用している非軍用車両の注目すべき例としては、ジョン・F・ケネディのSS-100-X以来使用されている米国大統領専用車が挙げられる。^{[12] [13]}

一部のモータースポーツカテゴリーでは、軍事技術を使用した自己密封式燃料タンクも義務付けられています。^[要出典]

• 航空記事の索引

• ジェームズ・A・メリルがルーズベルト大統領から表彰状を受け取る（1942年）
• C-130 一体型燃料タンク翼へのセルフシール材料システムの設置 - DTIC
• ポピュラーサイエンス、1941年11月号 爆撃機の燃料システムの弾痕をライニングで塞ぐ ページの下半分を参照
• 自己密封燃料電池の射撃適格性試験
• セルフシール燃料タンクのデモンストレーション