飛機腐蝕防護及設計改進研究

梅曉峰

摘 要 隨著航天事業(yè)的不斷發(fā)展和進步，飛機已經(jīng)成為現(xiàn)階段交通設施中的重要組成部分，所以就對飛機的安全性提出了更高的要求。而飛機的腐蝕也是影響飛機安全性的主要原因之一，會對飛機的結(jié)構(gòu)造成嚴重的破壞，從而對我國航空事業(yè)的發(fā)展造成一定的阻礙。本文主要對飛機腐蝕防護和設計改進進行深入研究，并根據(jù)實驗結(jié)果得出飛機腐蝕的具體原因，并針對性地提出了相關的防護措施和設計改進。

關鍵詞 飛機腐蝕；防護體系；設計改進

中圖分類號 V2 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）06-0026-01

由于飛機經(jīng)常在各種惡劣的環(huán)境中飛行，會對飛機的各種結(jié)構(gòu)造成不同程度的腐蝕，從而影響飛機的使用壽命，給飛行帶來安全隱患。所以，在飛機的腐蝕防護方面，就需要對造成飛機腐蝕產(chǎn)生的各種原因進行分析和掌握，才能以此依據(jù)對防腐設計進行不斷完善和改進，并采取相關的防護措施，來提高飛機在航行中的安全性，確保乘客的生命財產(chǎn)不會受到損害。

1 飛機在外場腐蝕的問題

為了全面了解飛機在外場腐蝕的問題，就需要對飛機的多次飛行記錄和飛機的維修保養(yǎng)的記錄檔案進行普查。并通過對這些記錄進行分析和整理，總結(jié)出飛機在外場腐蝕主要由以下幾種情況：機翼整體郵箱上臂板腐蝕、水平安定面后梁腐蝕、垂尾下支臂腐蝕、發(fā)動機推力梁腐蝕、機身垂尾連接頭腐蝕裂紋、附件腐蝕和蒙皮縫隙腐蝕，這些結(jié)構(gòu)的腐蝕都是飛機比較關鍵的部分，如果不及時處理和防護，則會對飛機的飛行造成很大的安全隱患[ 1 ]。

2 飛機腐蝕與服役環(huán)境的關系

飛機的服役環(huán)境與飛機的腐蝕程度存在很大的關系，同一架飛機在不同的服役環(huán)境中，受到的腐蝕程度也存在很大的不同。所以，根據(jù)飛機服役環(huán)境的不同，基本上可以將腐蝕環(huán)境分為氣候環(huán)境腐蝕和化學環(huán)境腐蝕兩種。而造成飛機腐蝕最主要的原因就是飛機在地面的停放環(huán)境，而根據(jù)不同地理條件、結(jié)構(gòu)形式、使用情況又可以將地面停放腐蝕環(huán)境分為總體腐蝕環(huán)境和局部腐蝕環(huán)境，所以，局部腐蝕環(huán)境也是腐蝕防護中需要特別注意的[ 2 ]。

3 飛機腐蝕防護設計改進

3.1 現(xiàn)有防腐措施的相關統(tǒng)計

飛機機身所使用的材料基本上都是金屬材料，而金屬材料是非常容易受到腐蝕的材料，所以，為了做好飛機的防腐蝕工作，就需要對飛機中的各種金屬材料的防護工作進行調(diào)查和分析。而從分析調(diào)查結(jié)果得出飛機的金屬材料中的鋁制零件和鋼制零件都沒有噴涂防護漆，當飛機在惡劣的環(huán)境中飛行時，這些部件就非常容易被腐蝕。由此可以看出，現(xiàn)階段飛機的防腐蝕工作并沒有得到最夠的重視，從而對飛機的安全性造成了很大的影響。

3.2 飛機表面防護技術的收集和調(diào)研

經(jīng)過上述的調(diào)查統(tǒng)計可以發(fā)現(xiàn)，目前我國飛機的內(nèi)部和外部的鋁制零件和鋼制零件的重要防護措施就是在零件的表面噴涂一層防護漆、面器或者是底漆，雖然對飛機結(jié)構(gòu)的腐蝕起到一定的保護作用，但是由于飛機飛行的環(huán)境經(jīng)常變化，這種保護效果并不是很明顯，所以，針對飛機的鋁制零件和鋼制零件的防腐蝕手段方面還需要進一步的研究和提高。

3.3 對飛機結(jié)構(gòu)的防腐設計改進

為了保證飛機的正常運行，避免出現(xiàn)安全隱患，就必須針對不同的腐蝕部位和腐蝕情況來采取相應的防腐蝕措施，并對防腐設計進行不斷完善和改進，同時，還要根據(jù)飛機在不同的環(huán)境中腐蝕的具體原因來做出不同的養(yǎng)護措施，從而制定科學、系統(tǒng)的防護預案。具體改進內(nèi)容有：第一，在應力腐蝕方面，為了盡可能避免零件受到腐蝕，則需要在零件的接頭或者摩擦嚴重的地方涂抹防護涂層，減少摩擦帶來零件的傷害。并且減少接頭裝配應力，進而減少接頭運行過程中的干涉量來防止腐蝕出現(xiàn)；第二，在電偶腐蝕方面，電偶腐蝕的發(fā)生就必須要滿足在一定濕度的腐蝕環(huán)境里，兩種不同電位差的異種金屬經(jīng)過互相接觸才會產(chǎn)生，所以，最好的防護方法就是將金屬與腐蝕介質(zhì)隔離，從而防止電偶腐蝕的發(fā)生；第三，在縫隙腐蝕方面，由于飛行環(huán)境的不同，空氣中腐蝕物質(zhì)會對零件之間的縫隙造滲透到飛機內(nèi)部，從而對飛機內(nèi)部的零件造成大面積的化學腐蝕。這種腐蝕的解決辦法就是及時對腐蝕物質(zhì)進行清理，并且適當?shù)臄U大縫隙或?qū)⒖p隙封堵上，來避免腐蝕物質(zhì)對飛機內(nèi)部造成破壞。另外，還需要注意的是飛機的很多局部部位會出現(xiàn)均勻腐蝕的現(xiàn)象，針對這種現(xiàn)象就需要先噴一層底漆，在噴一層面漆，最后在噴一層DMF多功能密封漆，就可以避免出現(xiàn)均勻腐蝕現(xiàn)象的出現(xiàn)[ 3 ]。

4 防護體系的確定和編寫

飛機的防護體系的確定和編寫要從多個方面去考慮，比如：環(huán)境因素、人為因素和不可抗因素等等，所以在防護材料的選擇上，要根據(jù)飛機的實際需求來選擇正規(guī)、適當?shù)姆雷o漆料，同時，還要對漆料的對飛機的防腐蝕效果進行實驗和驗證。然后，根據(jù)驗證的結(jié)果來對方案進行不斷的改進和完善，而得出的結(jié)論就是飛機需要定期做好腐蝕防護和養(yǎng)護工作，并且每次對飛機大面積整修之后都要噴涂底漆和面漆。

5 飛機腐蝕速度的實驗證明

5.1 確定實驗項目

根據(jù)飛機在外場的腐蝕問題以及飛機表面漆料選擇對飛機腐蝕防護的程度，提出了防護涂層設計的改進方案。為了驗證方案改進的有效性，通過實驗來證明不同的飛機在不同的飛行環(huán)境下選擇的漆料種類也會不同，所以，確定了以6類防腐涂層作為實驗項目。最終，通過選擇不同類型的飛機在不同環(huán)境下的腐蝕防護情況，得出了方案的準確性。

5.2 實驗件設計

根據(jù)所確定6類防腐涂層的實驗項目，涉及了6類比較典型的機構(gòu)腐蝕模擬實驗件。分別是：7肋鋼墊板鏈接去腐蝕實驗件、蒙皮對縫腐蝕實驗件、接頭與襯套配合腐蝕實驗件、內(nèi)部鋼零件腐蝕實驗件、主起落架支柱外筒腐蝕實驗件、蒙皮與長桁連接腐蝕實驗件，在最大程度上來模擬實際結(jié)構(gòu)[4]。

5.3 實驗結(jié)果

該實驗的飛機日歷壽命指標為25年，暫定的日歷壽命首翻期為8年。并且根據(jù)上述的壽命指標，在實驗件設計制造完成后，分別在不同的環(huán)境中完成了加速腐蝕實驗，然后，對其腐蝕程度進行對比，得出的結(jié)論是加速腐蝕實驗環(huán)境譜與飛機實際使用環(huán)境之間的當量關系。

6 結(jié)論

我國已經(jīng)成為世界上航空技術比較發(fā)達的國家，飛機已經(jīng)成為國家交流和人們生活中的一種重要的交通工具，所以，為了能夠讓飛機在航行的過程中的安全性能夠得到保障，就需要對飛機的腐蝕防護工作加強重視，對造成飛機腐蝕的影響因素進行分析和總結(jié)，并且對現(xiàn)階段的飛機腐蝕防設計進行不斷改進和完善，同時，還要根據(jù)飛機腐蝕環(huán)境的不同采取相應的防護措施，從而建立科學、合理、系統(tǒng)的飛機腐蝕防護體系，才能夠?qū)︼w機結(jié)構(gòu)的腐蝕問題進行有效的治理，進而促進我國航空事業(yè)能夠更加穩(wěn)定的發(fā)展。

參考文獻

[1]陳群志，王逾涯，崔常京，等.老齡飛機結(jié)構(gòu)的腐蝕問題與對策[J].裝備環(huán)境工程，2014（6）：1-9.

[2]彭志軍，王學強，葉彬.某型飛機腐蝕防護及設計改進[J].裝備環(huán)境工程，2014（6）：84-89.

[3]葉遠珩.探究飛機結(jié)構(gòu)腐蝕防護和控制[J].科技創(chuàng)新與應用，2017（7）：53.

[4]李柱祥.現(xiàn)代飛機現(xiàn)場腐蝕防護技術應用及展望[C]//中國航空學會航空維修工程專業(yè)分會.航空裝備維修技·術及應用研討會論文集.中國航空學會航空維修工程專業(yè)分會，2015：5.