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　　經過多年的研究，GDATP為F／A-18成功開發了一種1 817 L的全復合材料外部燃料箱。該油箱在結構和材料上做了一系列創新，終能夠很好地滿足艦載機對安全性和載荷的要求。

　　在20世紀60年代，當美國海軍和空軍為了擴展戰斗機的任務范圍而準備使用外部燃料箱時，鋼、鋁和其他金屬在當時是比較理想的材料。現在隸屬于波音公司(位于美國伊利諾伊州芝加哥)的McDonnell Douglas公司(以下簡稱“McDonnell”)使用的批外部燃料箱便是由金屬制成的，包括F-4鬼怪式飛機上的2 271 L油箱和A-4天鷹飛機上的1136L油箱。
　　然而，一場災難使設計師們不得不去尋找更好的制造材料。1967年7月，在“佛瑞斯塔號”航空母艦(CV-59)被派往越南海岸時，從另一架戰斗機上發射的一枚導彈不慎擊中了飛行甲板上停放的一架A-4噴氣機。A-4噴氣機的外部燃料箱發生破裂，隨后燃料燃燒引發的大火在甲板上迅速蔓延，其他飛機很快被大火吞噬了。在這次美軍歷史上嚴重的意外事故中，共有100多名海員不幸身亡。
　　悲劇發生后，美國海軍對這場事故進行了調查，并對如何改善航母的抗火災能力進行了研究。調查顯示，使用全金屬的外部油箱是非常不安全的，因為這些油箱在受到硬表面沖擊時，會發生彈道刺穿和破裂。因此，美國海軍命令必須對外部油箱進行一系列嚴格的測試，以確保外部油箱能夠滿足安全性和飛行負荷的要求。這些測試包括：將一個完整的油箱彈射到堅硬的表面上，以測試油箱的抗沖擊能力，以及油箱的防火性能等。測試要求油箱需保持一個合乎規定的結構完整性，以盡量降低發生損壞和火災的可能性。
　　為了滿足測試要求，在20世紀70年代中期，General Dynamics Armament and Technical公司(以下簡稱“GDATP”，位于美國內布拉斯加州林肯)與McDonnell決定共同開發這種外部燃料箱。

混合結構設計

　　經過大約10年的時間，這兩家公司設計出了一種使用復合材料和金屬制成的油箱，用于F／A-18“大黃蜂”戰斗機。由于在當時，樹脂的耐燃油性還必須經過復雜的測試和鑒定，因此他們決定采用混和結構，而不是全部使用復合材料。該油箱用鋁做內襯，外包一個夾層結構，再通過使用S-玻纖／環氧紗線進行纏繞，來鋪放夾層的內蒙皮和外蒙皮。該油箱的芯材是聚氨酯泡沫填充的蜂窩材料，它是用杜邦防護技術公司（位于美國弗吉尼亞州里士滿）開發的Kevlar芳綸和S-玻纖紗纏繞外殼制成。同時，鋁制內膽由McDonnell提供，GDATP制造外蒙皮和芯材。這款油箱有兩種規格，即1 250 L的圓柱形結構和1 192 L的橢圓形結構。雖然早在20世紀80年代，GDATP就停止了這些油箱的生產，但是目前，以色列Elbit系統公司的子公司Cyclone有限公司(位于以色列Karmiel)仍然在原設計的基礎上繼續生產這種混合結構的油箱。
　　在復合材料被成功用于混合結構的油箱后，McDonnell和GDATP在20世紀80年代中期為了進一步降低油箱重量，開展了對F／A-18使用全復合材料外部燃料箱可能性的研究。

全復合材料制造
 
　　當時，汽車行業已推出了款采用高密度聚乙烯(HDPE)制造的全塑料油箱，因此航天工程師們希望能從這款油箱中獲取靈感。GDATP的業務發展部高級經理Rick Rashilla表示：“除了要與長期接觸的飛機燃料兼容外，樹脂還必須與制造工藝相匹配。”但是HDPE不符合這些條件，同時它也無法滿足飛機對重量的要求，同時存在難以和蜂窩芯形成良好粘接的問題。與設計汽車油箱不同，飛機外部燃料箱的設計面臨更加嚴峻的挑戰，例如飛機對載荷的限制等，并且飛機外部油箱受到沖擊的風險要比汽車內部油箱大的多。因此，工程師們必須要找到一種性能非常好的樹脂，這種樹脂要能夠與飛機燃料長時間接觸，并能抵御惡劣的操作條件，同時需滿足重量和可制造性的要求。
　　經過一年左右的測試，GDATP開發了一種能夠滿足上述所有要求的環氧樹脂系統。Rashilla說：“我們成功的訣竅是找到了一種多組分并具有高伸長率的環氧樹脂系統，進而成功制造出了可阻擋燃料滲透的玻璃纖維纏繞的內襯。”據他介紹，該內襯選擇了S-玻纖，這是因為該玻纖以低于碳纖維的成本，為外部燃料箱提供了足夠的結構支撐。
　　在基礎設計方面，批全復合材料油箱的芯材與混合結構油箱的芯材極為相似。另外，該油箱的外殼是由Hexcel公司(位于美國康涅狄格州斯坦福德)的HexTow AS4 PAN基碳纖維和S-2玻纖纏繞的混合層組成的，其中S-2玻纖是由Owens Corning公司(位于美國俄亥俄州托萊多)和和美國空軍共同開發研制的。1998年，S-2玻纖成為了Owens Corning公司和Porcher工業集團(位于法國Le Grand Lemps)的合資企業Advanced Glassfiber Yarns公司(位于美國南卡羅來納州艾肯)的著名商標產品。
　　因為襯板用環氧樹脂需要滿足燃料電阻標準的要求，所以GDATP配制了一個不同品級的環氧樹脂，用于具有主結構功能的外殼。同時，該油箱帶有檢修門，并在耳片套管周圍區域增加了織物(圓柱形的襯袖聯接)。
　　到20世紀80年代后期，用于F／A-18的1 817 L全復合材料外部燃料箱投入生產。個使用者是加拿大皇家空軍，他們將油箱用在了CF／A-18s上。之后，這種油箱又被用于美國陸軍UH-60“黑鷹”直升機和AH-64阿帕奇直升機。
　　全復合材料油箱比混合結構油箱輕30％左右，同時其內襯是在鋼質芯模上通過濕法纏繞制成。具體過程是：首先纏繞一層環氧浸漬的S-玻纖(厚度為1.9mm)，再將一層厚度為9.53mm的泡沫填充芳綸芯材貼附在內襯上。在烘箱中固化后，將內殼／芯材沿圓周方向切割成兩半，后除去芯模。油箱內安裝了一個正方形的箱形梁，它由兩個玻璃纖維臂和一個碳纖維／環氧纏繞的強力背板制成，用以提供內部結構支撐和外部附著點。該強力背板的頂部設計半徑與內殼相同。
　　另外，圓形耳片套管形成強力背板的頂部，起到飛機掛架連接頭的作用，并作為燃料、空氣和電氣線路的導管。這兩部分用一種粘接劑進行粘接，然后用1.9 mm厚的環氧樹脂涂覆S-玻纖和碳纖維層，并纏繞在內襯板和芯材的四周，以形成外殼。后，將整個組件放在烘箱中以促進外殼固化。
　　全復合材料的設計引起了仍在使用混雜油箱的美國海軍的興趣。這種設計滿足通用航空母艦的要求，但它必須符合F／A-18艦載機在輔助彈射起飛和攔阻尾構式減速降落的過程中對極端載荷的要求。為了彌補這些不足，GDATP在某些區域增加了復合材料，如耳片套管的連接點。終，在20世紀90年代初，一種1 817 L的艦載機外部燃料箱達到了標準要求。
　　之后，通用電氣公司也生產了一種類似的油箱。現在，GDATP不再生產這種油箱，但仍為其提供售后服務和庫存部件。

未來發展

　　GDATP的建模和仿真軟件建立在ANSYS公司(位于美國賓夕法尼亞州匹斯堡)的商業軟件平臺上。這種軟件能夠在油箱內設計參數的迭代上建模，以模擬不同的纖維、厚度和方向對載荷及應力的影響。同時，在特殊編程功能的幫助下，還能夠實現快速建模。
　　Rashilla表示，接下來，GDATP將為F-35閃電II飛機設計和制造全復合材料外部燃料箱，但目前資金尚未獲得批準。“F-35艦載變型機對油箱的要求在本質上類似。”Rashilla說，“我們希望能夠把我們在F／=A-18油箱設計中學到的經驗教訓運用到該項目中。”

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