空客A320系列飛機(jī)雷達(dá)罩防靜電涂層電連續(xù)性問題研究

李翔 李興福

摘要：詳細(xì)闡述了空客A320系列飛機(jī)雷達(dá)罩防靜電涂層的作用機(jī)理，并依據(jù)維修手冊，確定了影響防靜電涂層電連續(xù)性的影響因素。通過試驗(yàn)，確認(rèn)主要影響因素為防靜電涂層的干膜厚度。有效的防靜電涂層噴涂用量控制可控制防靜電涂層的干膜厚度，從而實(shí)現(xiàn)防靜電涂層的電連續(xù)性測試一次性通過。

關(guān)鍵詞：雷達(dá)罩；防靜電；電連續(xù)性；涂層

Keywords：radome；anti-static；electrical continuity；coating

1 雷達(dá)罩防靜電涂層的作用機(jī)理

民航客機(jī)機(jī)載雷達(dá)罩在高速飛行中與空氣摩擦使雷達(dá)罩表面產(chǎn)生靜電，靜電積聚會影響雷達(dá)罩的透波率，進(jìn)而影響飛機(jī)的氣象雷達(dá)系統(tǒng)性能。為了消除雷達(dá)罩表面的靜電積聚影響，確保雷達(dá)罩的透微波特性，最有效的辦法是在罩體表面涂覆合適的防靜電涂層。防靜電涂層是具有導(dǎo)電和排除積累靜電荷能力的功能性涂層，可以利用靜電的泄放效應(yīng)，將積聚在物體表面的靜電荷及時(shí)泄放出去，避免因靜電積累所引起的各種問題。防靜電涂層主要分為兩種，一是在樹脂中加入防靜電劑，即添加型防靜電涂層；另一種是在樹脂中加入導(dǎo)電物質(zhì)，如炭黑/銀粉等，即本征型防靜電涂層。由于本征型防靜電涂層中有導(dǎo)電顆粒，會影響雷達(dá)罩的透波性，技術(shù)尚不成熟，所以一般不采用。目前，機(jī)載雷達(dá)罩的防靜電涂層大量采用的是添加型的防靜電涂層。

2 雷達(dá)罩的漆層涂層及驗(yàn)證試驗(yàn)

2.1雷達(dá)罩涂層組成

依據(jù)空客CMM 手冊，空客A320系列飛機(jī)雷達(dá)罩漆層修復(fù)的任務(wù)號是53-15-11-380-803-A01，共涉及4層油漆的噴涂。第一層是噴涂于避雷條、鎖扣等金屬部件的蝕洗底漆P99（P/N 7641/3600），干燥條件為室溫干燥至少1h，干膜厚度為8～10μm；第二層是噴涂于雷達(dá)罩復(fù)合材料殼體的面漆5014（P/N5425/0000），先室溫干燥15min，再在60℃下最多干燥1h，最后室溫冷卻，干膜厚度為20～30μm；第三層是噴涂于雷達(dá)罩表面用于消除雷達(dá)罩表面靜電影響的防靜電油漆5014 Type II（P/N 5420/2620或0986/2620/008），先室溫干燥30min，再在60℃下最多干燥3h，最后室溫冷卻（防靜電漆層干燥后要檢測漆層表面電阻和電連續(xù)性），干膜厚度為30～50μm；第四層是噴涂于雷達(dá)罩表面用于抗腐蝕的防腐蝕漆（P/N5478/0060），室溫下干燥24h或在60℃下最多干燥4h，干膜厚度為80～100μm。

雷達(dá)罩漆層修復(fù)中的主要問題是，防靜電漆層干燥后在進(jìn)行電連續(xù)性測試時(shí)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)手冊噴涂后的防靜電漆層的電連續(xù)性測試結(jié)果與CMM手冊中要求的電阻值有差異。按照CMM手冊任務(wù)號53-15-11-750-801-A02，使用兆歐表進(jìn)行電連續(xù)性測試，測得的電阻值應(yīng)低于200MΩ，實(shí)際工作中該測量數(shù)據(jù)經(jīng)常高于手冊的要求。

2.2 雷達(dá)罩防靜電涂層電連續(xù)性影響因素分析

根據(jù)CMM手冊內(nèi)容，可能與雷達(dá)罩防靜電漆層電連續(xù)性有關(guān)的因素有：防靜電漆與前一層油漆的噴涂、干燥時(shí)間間隔，防靜電漆層的厚度，干燥時(shí)間與環(huán)境，電阻值超高后處理，油漆的混合比例，電阻測量儀器、測量模具，下面分析對這些因素進(jìn)行分析。

1）防靜電漆與前層油漆的時(shí)間間隔

CMM手冊要求防靜電漆必須在前層油漆噴涂后16h內(nèi)完成噴涂。

2）防靜電漆層的厚度

CMM手冊要求干膜厚度為30～50μm。

3）干燥時(shí)間與環(huán)境

CMM手冊要求干燥條件為：先室溫干燥30min，再在60℃下最多干燥3h，最后室溫冷卻。

4）電阻值超高后處理

CMM手冊要求：電阻值如果過高，可在60℃下再烘焙1h。

5）油漆的混合比例

應(yīng)完全按照油漆廠商技術(shù)說明執(zhí)行，混合比例為3：1：1。

6）電阻測量儀器、測量模具

測量儀器（見圖1）應(yīng)符合手冊要求并完好，電阻測量模具（見圖2）應(yīng)根據(jù)CMM手冊DIN 65181制作而成。

由上述分析可見，除防靜電漆層干膜厚度外，其他因素均為定量可控因素，故可初步判定防靜電漆層干膜厚度是影響雷達(dá)罩防靜電漆層電連續(xù)性測試的主要因素，如表1所示，同時(shí)得出當(dāng)干膜厚度為30～40μm之間的某個(gè)值時(shí)，電連續(xù)性測試值小于200MΩ。

2.3 驗(yàn)證試驗(yàn)

1）試驗(yàn)?zāi)康?/p>

驗(yàn)證防靜電漆層干膜厚度與電連續(xù)性之間的關(guān)系，確定更準(zhǔn)確地符合手冊要求的電連續(xù)性測試的防靜電漆層干膜厚度區(qū)間。

2）試驗(yàn)內(nèi)容

依據(jù)空客CMM手冊內(nèi)容，準(zhǔn)確測量出防靜電漆層干膜厚度下相對應(yīng)的電連續(xù)性測試值，繪制防靜電漆層干膜厚度與電連續(xù)性之間的關(guān)系曲線，確定更準(zhǔn)確地符合手冊要求的電連續(xù)性測試的防靜電漆層干膜厚度區(qū)間。試驗(yàn)環(huán)境與器材：雷達(dá)罩噴漆間，溫控烘房，已噴涂蝕洗底漆P99與面漆5014的雷達(dá)罩，鋁板，500VDC兆歐表，漆層測厚儀，噴漆工具及耗材，勞動保護(hù)用品等。

3）試驗(yàn)步驟

在已噴涂蝕洗底漆P99與面漆5014的雷達(dá)罩表面自由選取12個(gè)區(qū)域并標(biāo)號（每個(gè)區(qū)域間距≥200mm），每個(gè)區(qū)域選擇5個(gè)點(diǎn)，共計(jì)60個(gè)點(diǎn)。將打磨過的鋁板粘貼于選定點(diǎn)處。按照空客CMM手冊53-15-11-380-006-A01要求，對選定的區(qū)域進(jìn)行噴涂并干燥。噴涂厚度如表2所示。

通過試驗(yàn)，得到如圖3所示結(jié)果，從中可以看出：當(dāng)防靜電漆層干膜厚度為37μm時(shí)，雷達(dá)罩防靜電漆層表面電連續(xù)性測試值為200MΩ；防靜電漆層干膜厚度在37～50μm之間時(shí)，雷達(dá)罩防靜電漆層表面電連續(xù)性測試可以更準(zhǔn)確地滿足CMM手冊要求。

4）試驗(yàn)結(jié)論

雷達(dá)罩防靜電漆層干膜厚度與表面電連續(xù)性測試值之間的關(guān)系：隨著防靜電漆層厚度的增加，表面電連續(xù)性測試值減小。

防靜電漆層干膜厚度在37～50μm之間時(shí)，雷達(dá)罩防靜電漆層表面電連續(xù)性測試可以更加準(zhǔn)確地滿足CMM手冊要求。

3 總結(jié)

在A320飛機(jī)機(jī)載雷達(dá)罩修理工作中，防靜電涂層噴涂時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制防靜電油漆的用量。根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)，室溫環(huán)境下、在上壓下排通風(fēng)式噴漆工作間內(nèi)，使用氣動虹吸式手動噴槍噴涂A320系列飛機(jī)雷達(dá)罩，采用十字噴涂法，單件雷達(dá)罩的防靜電油漆建議噴涂用量為0.9L。

作者簡介

李翔，工程師，現(xiàn)從事A320系列/A330系列飛機(jī)結(jié)構(gòu)修理、復(fù)合材料修理、整機(jī)褪噴漆以及飛機(jī)工程管理等方面工作。

李興福，高級工程師，現(xiàn)從事飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、飛機(jī)工程管理等方面工作。