(中航工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司飞机设计所,黑龙江哈尔滨150000)
摘要:随着科学技术的发展,飞机已经成为人类出行的主要交通工具之一,其凭借快速、安全、便捷的优势迅速成为世界的支柱产业。如何有效的控制飞机结构腐蚀,延长飞机的工作寿命成为了飞机设计、制造中的一个重要课题。飞机技术人员为了提高飞机结构的使用寿命,在综合考虑飞机的结构、使用材料、制作工艺、工作环境、热处理状态等因素后,采取了一系列方法,对于飞机结构进行防护,有效的飞机的结构腐蚀。
关键词:飞机构造;腐蚀;防护;措施;安全性
引言:
飞机结构腐蚀指机体结构在飞机的使用环境下,受到环境介质的化学/电化学或物理作用,引起的逐渐变质和破坏。腐蚀是飞机整体构造出现损伤的主要原因之一,也是当前困扰研究人员的难题。为了更好地保证飞机性能被完全发挥处理,经过大量的实验研究,技术人员针对影响较大的腐蚀损害提出了‘腐蚀控制’这一学说,并将其运用到了飞机的结构制造中。通过是材料的优化选择和功能的详细分析,使得飞机的使用寿命、可靠性和安全性得到了大大提高。因此说腐蚀控制是一项极其重要的课题,从方法被提出以来,就已经决定了其在飞机的设计工作中重要地位。
1飞机结构防腐研究的重要性
对于飞机来说,机体结构的形式、制造材料的选定、使用环境的勘测都是决定其安全性能的关键因素。结构腐蚀对飞机安全产生性的影响是非常大,它直接影响着飞机的飞行安全和经济效益。在世界的航空史中,因为结构腐蚀而引发的责任事故数不胜数。虽然说飞机是当代最安全的交通工具,但一旦发生事故,那么飞机内乘员的生还率是极低的。比如在1985年,日本的一架客机因为结构腐蚀,致使机翼直接发生断裂,造成客机坠毁,机内500人无一人生还;美国的彗星式客机、战斗机等坠毁事件都是国际上影响较为广泛的典型事故。它们的主要原因就是飞机的内部结构和机翼内部产生了积水,导致飞机结构中的氯离子、硫化物等物质会与潮湿的空气或者水发生化学反应,使得飞机内部的金属被腐蚀,最终造成了飞机的坠毁。
与此同时,飞机的结构腐蚀不仅威胁人们的生命安全,还给飞机用户带来了很大的维修负担。从维修的角度来看,飞机的内部结构和工作系统都很复杂,所需要的控制设备和手段也都不同。飞机出现问题之后,所需要的维修费用高,且维修之后的飞机在使用性能上大大降低,不利于飞机后期的飞行。因此,在飞机的设计、制作过程中应充分考虑到其腐蚀条件。防腐控制不但能够延长结构的使用寿命,保障飞行安全,还能减少飞机维修的成本。其次,结构腐蚀防腐要始终贯穿于飞机的整个使用年限中,要定期对航空器、机翼、机尾等部位进行清洗和检查,全面分析飞机的内外部结构是否隐藏着腐蚀。及时处理飞机上的结构腐蚀确保飞机的飞行安全。
2飞机结构腐蚀的控制方法
2.1飞机结构的防腐蚀原则
因为飞机的使用要求、飞行环境、存放环境各不相同,因此在飞机设计、制造前应当做好充足的准备工作,即设计分析、制定方案、选择方案。仔细了解飞机的性能、使用环境等方面情况,为飞机结构腐蚀防护和控制工作打好基础。
飞机结构中经常使用或者长期暴露在空气中的部位,应当增加维修频率和时间,发现腐蚀情况及时处理。对于飞机结构中重要部件要喷涂好防腐剂和润滑油,确保各部位零件在恶劣环境中始终拥有良好的性能;对于隐藏结构难以实行维护和检修的,要采取相应的防腐措施以尽可能地提高飞机的使用寿命。
2.2飞机各结构部位的防腐控制
飞机的使用性能和结构设计需要根据不同的使用环境进行针对性的比对和分析。飞机在沿海等潮湿的确受到的腐蚀情况较为严重,并且这些部位受到腐蚀之后就会迅速影响到其它部位,影响到飞机的正常使用。大量的飞机检修结果表明,现有飞机的主要腐蚀部位集中在无法直接检查的外场,这些地方在平时的维护过程中难以采取适当的措施。空气中的水和硫化物等腐蚀介质会顺着雨水进入到结构内部,由于排水不畅使得这些介质长时间的滞留在部件上,逐渐导致不同种类的金属受到腐蚀作用。根据以上原因,技术人员需要采用不易受到腐蚀的金属材料或者在结构上涂抹最新的AV30等防腐涂料,以防止腐蚀作用。针对飞机的使用途径需要研发不同的制作需求,对其使用环境进行全面了解并分析,及时找到容易受到腐蚀的部位,对有可能出现的腐蚀条件都要加以考虑。除了大结构的使用环境之外,零件的防腐处理也很重要,因此技术人员还要根据零件的所处部位综合考虑材料的选择。
2.3飞机结构防腐蚀的措施
首先要选择合适的防护层,这是进行腐蚀控制的前提。防护层的选择要结合飞机的使用条件、材料特点和使用部位等方面,选择与飞机结构契合度最高的防护层。要科学地构建防护系统,根据材料的防腐数据来选择具有高度防腐性能的防护系统;防护层和防护系统的选择要考虑到实际制作过程中的难度、经济性、相容性等,按照制作标准、满足安全性的条件下尽量创新制作方法,以达到提升飞机的机械性能,减少成本投入的目的。
加强对维护人员的防腐教育和培训,高度重视并自觉做好防腐工作。经常性、定期疏通漏排水孔和漏排水通道;客舱、货舱、厕所等区域,要经常通风,以排除水蒸气。定期清洁容易污染的区域,并重新喷涂防腐蚀抑制剂;在每个短停时,先清扫货舱地板、擦干水分后再装货。
经常性地检查易腐蚀环境结构件,彻底清除腐蚀产物、恢复防腐涂层和进行规范的结构修理。确保厨房、厕所及货舱地板接缝处的密封。建议在货舱地板梁和插片螺母之间用聚乙烯胶带隔离/绝缘;安装螺钉时,建议蘸密封胶湿安装。加强对运输活牲畜、活海鲜、果菜的管理,防止腐蚀性污物的泄漏。加强对货物装卸过程的管理,杜绝因野蛮装卸造成的飞机货舱地板、侧壁板损坏,避免腐蚀介质渗入到构件上。在雨季、高温、潮湿季节中,缩短检查周期,加强防腐蚀措施。汞、强酸、强碱泼溅后,要按照有关手册规定彻底清除干净。在飞机的使用和维护过程中,定期改善并消除飞机的腐蚀条件是有效进行腐蚀防护和控制的关键所在。防腐控制不但能提高飞机的使用寿命,还能提高飞行的安全性,节约维修成本等。飞机的防腐控制不仅体现在制作阶段,在使用过程中也要定期对航空器进行清洗和排空检查,确定飞机整体是否存在腐蚀条件,并且要喷涂防腐剂,以便更好地达到防腐控制的要求。
3结束语
我国的航空技术正处于转型发展的关键时期,针对这一时期的产业特点,要想让飞机的使用规模日益扩大,被广泛运用于各大城市,就要具备与时俱进的技术理念。虽然当前的飞机结构在腐蚀防护和控制上取得了较大的研究成果,但在飞行过程中难免还会出现一些故障,影响其正常运行。结构腐蚀是造成飞机结构产生各种不利影响的主要因素,如何控制结构腐蚀,延长飞机的使用寿命将是今后飞机设计、制造过程中的一个重要课题继续长期研究下去。
参考文献
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