分析飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕的防護(hù)和控制措施

摘要：隨著我國現(xiàn)代化水平的提升，飛機(jī)也逐漸成為了我國國民出行的重要工具。飛機(jī)在實(shí)際使用的過程中，結(jié)構(gòu)腐蝕是不可避免的問題。因此，航空公司需要加強(qiáng)對飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕問題的分析和研究，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行防護(hù)和控制，以此來延長飛機(jī)的使用壽命?；诖耍恼戮惋w機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕的原因和飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕的防護(hù)和控制方面進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：飛機(jī)結(jié)構(gòu);腐蝕;防護(hù);控制措施

1引言

飛機(jī)在長時間的使用過程中難免會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)腐蝕問題，嚴(yán)重時還容易引發(fā)飛機(jī)事故，降低飛機(jī)飛行的安全，增加飛機(jī)維護(hù)維修工作的難度和負(fù)擔(dān)，并縮短飛機(jī)的使用壽命。因此，航空公司需要秉持著早發(fā)現(xiàn)早維修的原則，積極進(jìn)行飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕問題的防護(hù)和控制，最大限度的維護(hù)飛機(jī)飛行安全。

2飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕的原因

2.1? 設(shè)計方面的缺陷

飛機(jī)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生腐蝕情況很多時候都是由于設(shè)計方面缺陷問題引起的。在一些早期設(shè)計的飛機(jī)上，特別是軍用的飛機(jī)，其在性能上主要以滿足戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性為主，在飛機(jī)結(jié)構(gòu)的防腐方面則做得不夠到位，缺乏明確的防腐設(shè)計指標(biāo)，導(dǎo)致早期設(shè)計的飛機(jī)防腐性能較差，在使用過程中容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)腐蝕。例如，早期設(shè)計的飛機(jī)通常不會考慮飛機(jī)防水和排水設(shè)計，這就造成了飛機(jī)容易積水。另外，在飛機(jī)材料的選擇上，以前都習(xí)慣選擇質(zhì)量較強(qiáng)、強(qiáng)度較高的超硬鋁材料，以此來作為主承力件，其中，超硬鋁材料主要指的是鋁-鋅-鎂- 銅系合金，將其應(yīng)用在飛機(jī)結(jié)構(gòu)中，雖然硬度較高，但是，抗腐蝕性能相對較弱，飛機(jī)在使用過程中容易出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕。

2.2? 電化學(xué)反應(yīng)

電化學(xué)反應(yīng)也是導(dǎo)致飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕的重要原因。飛機(jī)在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，出現(xiàn)兩種金屬的連接情況是在所難免的。兩種金屬在進(jìn)行接觸的時候，如果金屬表面的涂層遭到了破壞，金屬接觸面之間存在水分，那么不同金屬之間就會出現(xiàn)電位差，進(jìn)而形成微電池，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，造成金屬之間的電化學(xué)腐蝕。這種腐蝕情況在飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕情況中較為常見，且腐蝕的范圍也較大，維修的成本相對較高，這就需要航空單位引起重視【1】。

2.3? 化學(xué)反應(yīng)

飛機(jī)結(jié)構(gòu)中的金屬和非電解質(zhì)或干燥的氣體也會進(jìn)行相互作用，這種情況所導(dǎo)致的飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕屬于化學(xué)腐蝕?；瘜W(xué)反應(yīng)所造成腐蝕的主要特點(diǎn)就是在整個腐蝕過程中不會產(chǎn)生電流。

目前，我國比較常見的化學(xué)腐蝕情況就是氣體腐蝕，其主要發(fā)生在溫度較高的情況下。由于在大氣中一般會含有較多的腐蝕性氣體，例如SO2，H2S，NH3，HCL，CO2，CO，NO2等，在這些氣體中，對飛機(jī)結(jié)構(gòu)金屬構(gòu)件腐蝕程度較大是SO2，如果大氣中的SO2的含量超過了1%，腐蝕情況就會加快。例如，我國北方沿海的某地服役的某型殲擊機(jī)在機(jī)翼下表面鉚釘孔周邊出現(xiàn)了化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的腐蝕，其后，主輪艙機(jī)翼也出現(xiàn)了第二大梁的嚴(yán)重腐蝕情況，經(jīng)過調(diào)查分析以后發(fā)現(xiàn)，造成這種情況的主要原因就是因?yàn)闄C(jī)場周圍的化工廠，其在生產(chǎn)經(jīng)營過程中產(chǎn)生了很多有害氣體，導(dǎo)致飛機(jī)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了鋁合金化學(xué)腐蝕。

2.4? 濕熱氣候方面的影響

受到濕熱氣候方面的影響，飛機(jī)結(jié)構(gòu)也會出現(xiàn)腐蝕，例如，在我國的南方海島地區(qū)，飛機(jī)結(jié)構(gòu)則很容易出現(xiàn)腐蝕，這就由于海島地面的氣溫較高、濕度較大、空氣中的含鹽量也相對較高所導(dǎo)致的。當(dāng)大氣中的相對濕度超過65%的時候，物體表面就會形成一層0.001μm厚的水膜，且大氣中的相對濕度越大，物體表面的水膜也會越厚。這些水膜會和空氣中存在的一些氯分子進(jìn)行反應(yīng)最終形成有害的物質(zhì)，對飛機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行腐蝕。目前比較常見的飛機(jī)雷達(dá)罩表面的霉變現(xiàn)象一般情況下就是由于濕熱空氣所造成的

2.5? 微生物腐蝕

當(dāng)前，微生物對飛機(jī)結(jié)構(gòu)的腐蝕也越來越嚴(yán)重，特別是飛機(jī)油箱的整體，微生物腐蝕已經(jīng)影響到了飛機(jī)的油箱結(jié)構(gòu)和燃油系統(tǒng)的安全性。首先，微生物糞便會對油罐殼體造成腐蝕，嚴(yán)重時會造成油罐泄漏;其次，微生物也會對飛機(jī)的燃油系統(tǒng)造成污染和堵塞，影響飛機(jī)的飛行安全;最后，當(dāng)飛機(jī)在低空飛行時，會在無形中殺死很多蟲子，這些蟲子的體液也會對飛機(jī)的表面進(jìn)行腐蝕。

2.6? 制造工藝方面的缺陷問題

飛機(jī)結(jié)構(gòu)的制造工藝主要是材料的熱表處理和噴漆工藝，如果飛機(jī)的表面處理質(zhì)量存在問題，表面涂層則很容易被破壞。而如果噴漆工作做得不好，沒有嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境溫度和空氣質(zhì)量方面的要求，則會影響油漆質(zhì)量。另外，如果油漆選用和油漆質(zhì)量不好，也會使飛機(jī)油漆層在短時間內(nèi)破壞，將金屬暴露在大氣中，進(jìn)而發(fā)生腐蝕。

2.7? 使用維護(hù)不當(dāng)

在飛機(jī)的使用和維修過程中，維修人員的不當(dāng)行為一般也會造成飛機(jī)結(jié)構(gòu)表面保護(hù)層的損壞或者是積水，例如，工作人員的鞋底上有沉淀物，在進(jìn)入飛機(jī)以后很容易劃傷蒙皮表面。另外，在遭遇找下雨天氣以后，如果飛機(jī)沒有及時揭開蒙布進(jìn)行晾曬，或者是機(jī)翼和底面的露水沒有及時干燥、機(jī)器內(nèi)的水沒有及時清除等，這些也會造成飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕。

3飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕的防護(hù)和控制措施

3.1? 加強(qiáng)對腐蝕介質(zhì)的控制，避免其進(jìn)入飛機(jī)和積留

航空單位在實(shí)際的飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕的防護(hù)和控制工作中，首先需要做得就是加強(qiáng)對腐蝕介質(zhì)的控制，避免其進(jìn)入到飛機(jī)和積留。為此：第一，工作人員需要對容易進(jìn)水的部位采取密封措施;第二，工作人員需要根據(jù)易積水部位的實(shí)際情況，設(shè)計排水溝，便于滲漏水、冷凝水的疏導(dǎo)和排出，在排水孔周圍的結(jié)構(gòu)需要采用相應(yīng)的密封方法進(jìn)行密封，以防止水的侵蝕;第四，在飛機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計上，需要按照簡單、光滑、易于實(shí)施的防腐原則進(jìn)行，便于后期的防腐檢查和維護(hù);第五，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上，工作人員需要盡量避免溝槽和縫隙，防止腐蝕介質(zhì)進(jìn)入縫隙，如如果避不開溝槽和縫隙時，則應(yīng)進(jìn)行密封;第六，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上，工作人員需要盡量不使用具有強(qiáng)吸水性能的材料。如果必要要使用吸水性強(qiáng)的材料需要進(jìn)行密封;第七，工作人員需要在適當(dāng)位置設(shè)置相應(yīng)的通風(fēng)口，防止受潮;第八，工作人員需要定期檢查通道，特別是通道中易腐蝕的部位。

3.2? 加強(qiáng)對結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)力的限制

首先，對于一些應(yīng)力腐蝕敏感度高的材料，需要盡量降低相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)力;其次，對于比較集中和殘余的應(yīng)力，也需要盡可能消除;第三，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時需要盡可能避免使用、裝配和殘余三應(yīng)力的同向疊加。

3.3? 嚴(yán)格按照要求進(jìn)行選材

第一，根據(jù)飛機(jī)結(jié)構(gòu)的功能、位置、條件、環(huán)境和類型，選擇環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的材料;第二，綜合考慮材料強(qiáng)度、疲勞性、耐腐蝕性和經(jīng)濟(jì)性，從而實(shí)現(xiàn)高耐蝕結(jié)構(gòu)的設(shè)計;第三，根據(jù)各種可能的腐蝕現(xiàn)象選擇相應(yīng)的耐腐蝕材料，一般不考慮經(jīng)濟(jì)性需要選擇最佳的耐腐蝕材料，對于腐蝕敏感材料應(yīng)盡量避免熱處理，同時考慮材料的相容性和全壽命經(jīng)濟(jì)特性。

3.4? 加強(qiáng)表面防護(hù)

第一，合理選擇保護(hù)層。需要根據(jù)材料特性、熱處理狀態(tài)、使用條件、使用位置等，選擇與模型飛機(jī)高度吻合的防護(hù)層;第二，根據(jù)耐腐蝕性數(shù)據(jù)，選擇和選擇和構(gòu)建出具有高耐腐蝕性能的防護(hù)系統(tǒng);第三，在選擇防護(hù)層的時候，還需要同時考慮防護(hù)層材料性能、加工工藝、機(jī)械性能、經(jīng)濟(jì)性、相容性、標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用范圍、耐濕熱和耐大氣老化性能等【2】。

4結(jié)束語

飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕的防護(hù)和控制工作對于保證飛機(jī)飛行的安全性，延長飛機(jī)的使用壽命等方面意義重大，因此，航空單位需要加強(qiáng)重視，制定完善的防護(hù)和控制措施，最終實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的安全飛行。

參考文獻(xiàn)：

[1]王衡，于冠龍，王巖.飛機(jī)結(jié)構(gòu)的腐蝕與防護(hù)[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019.[2]田東奎.飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕問題及防護(hù)技術(shù)方案研究[J].中國設(shè)備工程，2019，000（012）：45-46.

作者簡介：

楊亞紅（1990-）女，湖南益陽人，高級機(jī)械師，從事飛機(jī)結(jié)構(gòu)修理研究。