在海洋環(huán)境條件服役的海軍飛機(jī)不同于陸基飛機(jī)，其經(jīng)常遭受鹽分、飛濺海水、浪花以及持續(xù)的干/ 濕交替循環(huán)境的侵蝕。如艦載飛機(jī)時(shí)間處于高濕和高鹽霧等惡劣的海洋大氣環(huán)境中，并受大風(fēng)、海霧、潮汐、海水飛濺等多環(huán)境因素的影響，使艦載飛機(jī)機(jī)體、發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)載設(shè)備等極易產(chǎn)生腐蝕，從而直接影響艦載飛機(jī)的飛行安全，顯著降低其服役期限，同時(shí)還會(huì)給機(jī)務(wù)維修工作帶來(lái)很大負(fù)擔(dān)和昂貴的維護(hù)費(fèi)用。

    海洋環(huán)境下軍用飛機(jī)的腐蝕防護(hù)與控制（CPC）工作是保證飛機(jī)結(jié)構(gòu)完整性的重要環(huán)節(jié)，是結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，是實(shí)現(xiàn)飛機(jī)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)壽命、高可靠性、低維修成本的重要保證。它涉及到材料、工藝、表面處理和防護(hù)技術(shù)、應(yīng)力和變形的控制等，是一門多專業(yè)、跨學(xué)科的綜合技術(shù)。通過系統(tǒng)工程性腐蝕防護(hù)與控制技術(shù)研究，可以規(guī)范和指導(dǎo)海軍飛機(jī)抗腐蝕設(shè)計(jì)與全壽命管理，提高軍機(jī)在方案論證、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造和使用維護(hù)各階段的腐蝕防護(hù)與控制水平。

    1 海洋環(huán)境下軍用飛機(jī)腐蝕特點(diǎn)

    海洋環(huán)境下服役飛機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于空氣濕度大、溫度高、鹽霧重的環(huán)境里，海洋大氣中的含鹽粒子沉積在結(jié)構(gòu)表面，產(chǎn)生吸濕潮解作用，使金屬表面液膜的電導(dǎo)增大，加上氯離子本身具有很強(qiáng)的侵蝕性，因而加速機(jī)體材料、典型連接結(jié)構(gòu)部位、摩擦磨損部位及防護(hù)涂層系統(tǒng)的腐蝕或老化。

    海洋環(huán)境下軍用飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕原因涉及設(shè)計(jì)、制造和使用維護(hù)/維修各個(gè)方面。首先是設(shè)計(jì)，包括結(jié)構(gòu)的密封和排水，結(jié)構(gòu)縫隙、溝槽、內(nèi)腔，異種金屬使用和連接，表面防護(hù)體系的設(shè)計(jì)，材料的選擇，工藝的選擇，應(yīng)力和變形的控制，結(jié)構(gòu)的可達(dá)性，構(gòu)件的具體使用環(huán)境控制等。第二是制造，它包括表面防護(hù)工藝及質(zhì)量控制，密封、裝配工藝及質(zhì)量控制，生產(chǎn)質(zhì)量的控制，結(jié)構(gòu)件的運(yùn)輸及儲(chǔ)存等。第三是使用和維護(hù)、維修，它包括結(jié)構(gòu)件表面的損傷情況，使用環(huán)境的影響，疏忽或?qū)Ωg損傷認(rèn)識(shí)不足，修理和維護(hù)不當(dāng)，排水系統(tǒng)堵塞，腐蝕維修計(jì)劃不當(dāng)或措施缺乏等。

    2 腐蝕防護(hù)與控制系統(tǒng)工程

    基于軍用飛機(jī)服役使用環(huán)境與常見腐蝕特點(diǎn)及原因，因此對(duì)于海洋環(huán)境下軍用飛機(jī)的腐蝕控制工作，必須貫穿于整個(gè)型號(hào)全壽命期。軍機(jī)腐蝕防護(hù)與控制的系統(tǒng)工程方案如圖1所示。按照軍機(jī)研制不同階段（包括方案設(shè)計(jì)階段、工程研制階段、設(shè)計(jì)定型階段、生產(chǎn)階段和使用維修階段）的任務(wù)特點(diǎn)分別開展相關(guān)研制性和驗(yàn)證性試驗(yàn)，制定相應(yīng)的指南、規(guī)范、手冊(cè)等指導(dǎo)性文件，以有效提高軍用飛機(jī)抗腐蝕損傷的固有效能，降低機(jī)體結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)及電子設(shè)備對(duì)環(huán)境的敏感性，提升海洋使用環(huán)境下機(jī)體結(jié)構(gòu)耐久性和損傷容限品質(zhì)，支持耐久性使用壽命指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

    2.1 方案設(shè)計(jì)階段

    1）針對(duì)機(jī)體結(jié)構(gòu)CPC的目標(biāo)、技術(shù)總則、全壽命期內(nèi)的要求，結(jié)合軍用飛機(jī)結(jié)構(gòu)布局、幾何構(gòu)型以及使用條件（腐蝕環(huán)境、載荷環(huán)境、使用模式）等特殊性 ，編 制 了《軍 用 飛 機(jī) 腐 蝕 防 護(hù) 與 控 制 大 綱（CPCP）》。

    2）根據(jù)《軍用飛機(jī)腐蝕防護(hù)與控制大綱》要求，權(quán)衡分析結(jié)構(gòu)材料的綜合性能，制定《材料選用細(xì)則與限用要求》、 《表面處理和防護(hù)體系設(shè)計(jì)要求》、 《結(jié)構(gòu)防腐蝕密封、通風(fēng)、防/排水設(shè)計(jì)技術(shù)要求》、 《典型零/組件腐蝕防護(hù)與控制設(shè)計(jì)要求和機(jī)載設(shè)備環(huán)境適應(yīng)性技術(shù)要求》等系列文件，以規(guī)范型號(hào)全壽命期各個(gè)環(huán)節(jié)的CPC技術(shù)。

    3）通過對(duì)軍用飛機(jī)預(yù)期使用和停放海洋大氣環(huán)境的調(diào)研、衛(wèi)星反演/實(shí)測(cè)和分析，初步確定基本環(huán)境（譜）的組成要素等。

    4）初步評(píng)估、分析可選用的結(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)總體布局、制造工藝等對(duì)機(jī)體結(jié)構(gòu)CPC要求的符合性，進(jìn)行必要的權(quán)衡分析和預(yù)先驗(yàn)證，對(duì)有異議選材，提出所建議的備選材料，并調(diào)整材料選用目錄。

    5）結(jié)合型號(hào)的任務(wù)功能和可預(yù)期的使用環(huán)境等因素，針對(duì)性地確定機(jī)體結(jié)構(gòu)CPC的總體技術(shù)策略（包括環(huán)境特點(diǎn)及分析、材料腐蝕特性及選用、表面防護(hù)、通風(fēng)、防/排水和防腐蝕密封設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)CPC設(shè)計(jì)、制造過程中的腐蝕控制、使用維護(hù)中的腐蝕控制、CPC試驗(yàn)方法、飛機(jī)CPC設(shè)計(jì)的權(quán)衡分析等），形成《軍用飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕防護(hù)與控制設(shè)計(jì)指南》基本稿，指導(dǎo)型號(hào)工程研制。

    2.2 工程研制階段工程研制階段的腐蝕防護(hù)與控制工作應(yīng)主要包括：

    1）修訂、完善前一階段確定的CPC總體技術(shù)方案及《軍用飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕防護(hù)與控制設(shè)計(jì)指南》。

    2）對(duì)軍用飛機(jī)擬采用的新型材料開展力學(xué)性能和設(shè)計(jì)許用值的研制性試驗(yàn)，獲取新材料腐蝕行為及環(huán)境適應(yīng)性規(guī)律，為設(shè)計(jì)選材提供建議。

    3）借鑒國(guó)內(nèi)外的已有研究、使用經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)方法，預(yù)計(jì)使用環(huán)境（要素），編制使用環(huán)境譜基本譜與關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的環(huán)境/載荷譜，確定環(huán)境譜當(dāng)量關(guān)系。

    4）采用環(huán)境損傷的評(píng)級(jí)技術(shù)，建立腐蝕敏感性的評(píng)定原則，在原則基礎(chǔ)上對(duì)軍用飛機(jī)各結(jié)構(gòu)部位分區(qū)，分析結(jié)構(gòu)部位腐蝕影響因素的敏感性及使用條件，給出軍用飛機(jī)全機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕危害分區(qū)圖，評(píng)定腐蝕關(guān)鍵部位/結(jié)構(gòu)。

    5）評(píng)定、分析典型件、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)和特殊結(jié)構(gòu)/機(jī)構(gòu)在海洋環(huán)境下的耐久性和損傷容限特性，重點(diǎn)評(píng)估結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)對(duì)腐蝕疲勞、應(yīng)力腐蝕和腐蝕損傷擴(kuò)展的敏感性及剩余強(qiáng)度特性。

    6）進(jìn)行典型樣件、組合結(jié)構(gòu)件、典型結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和特殊結(jié)構(gòu)/機(jī)構(gòu)在規(guī)定環(huán)境/載荷（譜）條件下的耐久性和損傷容限研制性試驗(yàn)，研究、分析設(shè)計(jì)和評(píng)定結(jié)果的有效性，確認(rèn)防護(hù)體系的有效性和有效期，為軍用飛機(jī)結(jié)構(gòu)防護(hù)體系的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

    7）根據(jù)軍用飛機(jī)總體設(shè)計(jì)情況，針對(duì)重要結(jié)構(gòu)（如機(jī)身、機(jī)翼、尾翼、起降裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)短艙及掛架、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等）進(jìn)行細(xì)節(jié)抗腐蝕設(shè)計(jì)，重點(diǎn)包括防腐蝕密封設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)防/排水設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)抗磨蝕設(shè)計(jì)、表面處理與有機(jī)涂層設(shè)計(jì)、緩蝕劑噴涂等，形成可直接使用或指導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的《軍用飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕防護(hù)與控制設(shè)計(jì)手冊(cè)》。

    8）在設(shè)計(jì)圖樣和相關(guān)技術(shù)文件上，表明腐蝕防護(hù)與控制技術(shù)要求的具體實(shí)現(xiàn)措施。

    2.3 設(shè)計(jì)定型階段定型階段的腐蝕防護(hù)與控制工作應(yīng)主要包括：

    1）依據(jù)使用環(huán)境、應(yīng)力狀態(tài)、力學(xué)與環(huán)境因素的交互/耦合效應(yīng)及維修性等，進(jìn)一步修正結(jié)構(gòu)區(qū)域和重要結(jié)構(gòu)項(xiàng)目，以利于使用中的腐蝕損傷監(jiān)測(cè)與控制。

    2）在使用環(huán)境（含氣候、熱和化學(xué)要素及）條件下，完成全尺寸典型件、關(guān)鍵件的耐久性和損傷容限驗(yàn)證試驗(yàn)。

    3）編制《軍用飛機(jī)日常腐蝕維護(hù)手冊(cè)》，包括機(jī)體結(jié)構(gòu)、發(fā)動(dòng)機(jī)、電子設(shè)備日常清洗周期、清洗規(guī)程以及清洗后的防護(hù)措施等；4）編制《軍用飛機(jī)腐蝕控制手冊(cè)》，包括機(jī)體各結(jié)構(gòu)部位腐蝕損傷檢測(cè)/監(jiān)控、涂層損傷修理規(guī)程（腐蝕去除、清洗、脫漆、原位表面處理、防護(hù)體系修復(fù)）、結(jié)構(gòu)性腐蝕損傷修理規(guī)程（腐蝕去除、清洗、原位表面處理、機(jī)械或復(fù)合材料修補(bǔ)等）和密封工藝規(guī)程、腐蝕信息數(shù)據(jù)庫(kù)及反饋等。

    5）針對(duì)軍用飛機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用模式，開展日常使用維護(hù)及腐蝕損傷結(jié)構(gòu)的安全修理技術(shù)（包括維修產(chǎn)品優(yōu)選或改進(jìn)）方法研究。

    6）制定腐蝕防護(hù)與控制技術(shù)培訓(xùn)計(jì)劃和細(xì)則，按細(xì)則要求對(duì)有關(guān)設(shè)計(jì)、工藝、質(zhì)量保證和生產(chǎn)操作人員進(jìn)行腐蝕防護(hù)與控制基本知識(shí)和技能培訓(xùn)。

    2.4 生產(chǎn)階段生產(chǎn)制造中的腐蝕防護(hù)與控制，是提高機(jī)體對(duì)海洋環(huán)境固有適應(yīng)能力的重要措施，期間應(yīng)開展以下工作：

    1）制定、規(guī)范生產(chǎn)制造中的腐蝕防護(hù)與控制工藝要求與措施，監(jiān)控、驗(yàn)證零部件的制造工藝，尤其是新工藝對(duì)CPC技術(shù)要求的符合性。

    2）制定成品件和外協(xié)件的腐蝕防護(hù)與控制要求，確認(rèn)運(yùn)輸、儲(chǔ)存等生產(chǎn)環(huán)節(jié)對(duì)CPC要求的符合性。

    3）領(lǐng)先對(duì)直接參與生產(chǎn)制造和采購(gòu)人員進(jìn)行CPC的技術(shù)專項(xiàng)培訓(xùn)。

    4）生產(chǎn)制造中，應(yīng)預(yù)先制定針對(duì)零部件CPC的質(zhì)量保證體系或?qū)Ｓ脳l款。

    2.5 使用維修階段使用維護(hù)是保持、恢復(fù)機(jī)體固有耐蝕性，減緩腐蝕的發(fā)生和發(fā)展，實(shí)現(xiàn)機(jī)體全壽命期內(nèi)CPC的重要保證，此階段的CPC工作主要任務(wù)是：

    1）針對(duì)使用環(huán)境、載荷環(huán)境和結(jié)構(gòu)區(qū)域，研究、制定使用維護(hù)中的腐蝕防護(hù)與控制大綱。

    2）針對(duì)使用環(huán)境、載荷環(huán)境和結(jié)構(gòu)區(qū)域，制定針對(duì)性的腐蝕損傷監(jiān)控/檢查計(jì)劃，確定有效、可靠的檢查要求與技術(shù)方法。

    3）針對(duì)結(jié)構(gòu)區(qū)域和重要結(jié)構(gòu)項(xiàng)目，確定腐蝕損傷等級(jí)診斷準(zhǔn)則，完成腐蝕等級(jí)的邏輯診斷和腐蝕損傷結(jié)構(gòu)的評(píng)估分析。

    4）遵循結(jié)構(gòu)耐久性和損傷容限設(shè)計(jì)思想，研究、制定腐蝕損傷結(jié)構(gòu)安全維修的技術(shù)要求，修理容限/修理等級(jí)及相應(yīng)的評(píng)估分析方法。

    5）將維護(hù)產(chǎn)品優(yōu)選、修理方法研究成果納入維護(hù)手冊(cè)和腐蝕控制手冊(cè)，形成工程實(shí)用的《軍用飛機(jī)日常腐蝕維護(hù)手冊(cè)》（修訂稿）和《軍用飛機(jī)腐蝕控制手冊(cè)》（修訂稿）。

    6）建立使用中的腐蝕損傷背景數(shù)據(jù)/資料的反饋體系，編制機(jī)隊(duì)及典型結(jié)構(gòu)腐蝕損傷反饋信息報(bào)告，并對(duì)反饋信息進(jìn)行綜合分析，提出結(jié)構(gòu)CPC設(shè)計(jì)改進(jìn)意見，進(jìn)一步修正使用維護(hù)大綱/手冊(cè)。

    3 腐蝕環(huán)境試驗(yàn)根據(jù)規(guī)范和結(jié)構(gòu)完整性設(shè)計(jì)要求，在軍用飛機(jī)研制中，應(yīng)以典型樣件、構(gòu)件、組合件、連接件、特殊結(jié)構(gòu)件為樣本，完成海洋使用環(huán)境下的研制性試驗(yàn)和驗(yàn)證性試驗(yàn)，以此完善軍用飛機(jī)腐蝕防護(hù)與控制技術(shù)及規(guī)范，主要包括以下內(nèi)容。

    1）軍用飛機(jī)加速試驗(yàn)環(huán)境譜有效性分析驗(yàn)證。針對(duì)我國(guó)軍用飛機(jī)的預(yù)期使用環(huán)境，編制試驗(yàn)室加速試驗(yàn)環(huán)境譜，并與國(guó)外典型加速試驗(yàn)環(huán)境譜進(jìn)行對(duì)比分析；或以典型材料樣件、結(jié)構(gòu)件為樣本，開展海洋大氣環(huán)境暴露試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室加速腐蝕試驗(yàn)，通過比對(duì)分析建立合理的當(dāng)量關(guān)系，用于軍用飛機(jī)結(jié)構(gòu)耐久性評(píng)定分析與各類加速腐蝕環(huán)境試驗(yàn)。

    2）新型結(jié)構(gòu)/材料（金屬/非金屬）耐蝕性能評(píng)定試驗(yàn)。針對(duì)軍用飛機(jī)可選用的鋁合金、結(jié)構(gòu)鋼、鈦合金和先進(jìn)復(fù)合材料，進(jìn)行典型樣件的耐蝕性能測(cè)試試驗(yàn)（必要時(shí)，繪制C-T曲線），以及預(yù)腐蝕后材質(zhì)性能的退化效應(yīng)，支持結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中材料的優(yōu)選與評(píng)估分析。

    3）典型/先進(jìn)防護(hù)體系優(yōu)選與涂裝工藝驗(yàn)證試驗(yàn)。針對(duì)軍用飛機(jī)不同結(jié)構(gòu)部位/區(qū)域的局部環(huán)境，通過實(shí)驗(yàn)室的加速腐蝕環(huán)境試驗(yàn)，檢查、驗(yàn)證所選用的表面處理技術(shù)和有機(jī)涂層體系的有效性與有效期。

    4）典型結(jié)構(gòu)防腐蝕密封材料優(yōu)選與施工工藝驗(yàn)證試驗(yàn)。針對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可選用的鋁合金基體密封形式、工藝，開展密封（裝配）設(shè)計(jì)，并在腐蝕試驗(yàn)條件下，檢驗(yàn)、評(píng)定密封設(shè)計(jì)的有效性/期。

    5）典型/特殊結(jié)構(gòu)抗腐蝕細(xì)節(jié)耐蝕性研制試驗(yàn)。針對(duì)軍用飛機(jī)特殊結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境和腐蝕損傷特點(diǎn)，開展特殊結(jié)構(gòu)/機(jī)構(gòu)研制性環(huán)境/載荷試驗(yàn)，包括摩擦副材料腐蝕環(huán)境下性能評(píng)估、防磨蝕技術(shù)及用品的應(yīng)用研究等，為抗腐蝕細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)提供試驗(yàn)依據(jù)。

    6）關(guān)鍵結(jié)構(gòu)模擬件環(huán)境適應(yīng)性驗(yàn)證試驗(yàn)。在模擬使用環(huán)境/載荷譜的條件下，進(jìn)行疲勞關(guān)鍵結(jié)構(gòu)、腐蝕關(guān)鍵結(jié)構(gòu)和/或飛行關(guān)鍵結(jié)構(gòu)環(huán)境適應(yīng)性驗(yàn)證試驗(yàn)，檢驗(yàn)、考核腐蝕敏感性；評(píng)估、確認(rèn)結(jié)構(gòu)的CPC品質(zhì)，支持機(jī)體CPC技術(shù)體系的構(gòu)建和腐蝕環(huán)境下結(jié)構(gòu)日歷壽命體系評(píng)定。

    7）典型全尺寸結(jié)構(gòu)件環(huán)境適應(yīng)性驗(yàn)證試驗(yàn)。

    根據(jù)環(huán)境嚴(yán)酷性分區(qū)，在加速試驗(yàn)環(huán)境譜下，進(jìn)行典型全尺寸結(jié)構(gòu)模擬件的環(huán)境適應(yīng)性驗(yàn)證試驗(yàn)。檢驗(yàn)腐蝕敏感性及其影響，支持機(jī)體CPC技術(shù)體系的構(gòu)建和腐蝕環(huán)境下結(jié)構(gòu)日歷壽命體系評(píng)定。

    4 結(jié)語(yǔ)

    海洋環(huán)境下軍用飛機(jī)的腐蝕環(huán)境嚴(yán)酷而復(fù)雜，軍機(jī)的腐蝕防護(hù)與控制不僅僅是在維護(hù)與維修階段對(duì)腐蝕排除，更不是簡(jiǎn)單的去腐蝕或無(wú)足輕重的問題，而是涉及到方案論證、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、使用維護(hù)與修理等諸多環(huán)節(jié)的系統(tǒng)工程性問題。為此，要求深入研究我國(guó)軍用飛機(jī)的腐蝕環(huán)境特點(diǎn)，尤其是軍機(jī)結(jié)構(gòu)和環(huán)境因素特點(diǎn)，充分借鑒國(guó)外軍用飛機(jī)在腐蝕控制方面的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和我國(guó)在軍機(jī)研制、生產(chǎn)和使用中積累的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，針對(duì)性地開展各技術(shù)環(huán)節(jié)的技術(shù)與腐蝕試驗(yàn)工作，建立完善的腐蝕防護(hù)與控制技術(shù)規(guī)范，并采取嚴(yán)格的管理制度，強(qiáng)制貫徹執(zhí)行，確保我國(guó)軍用飛機(jī)腐蝕控制技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

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