市场咨询:021-51035200   应急服务:18918186798
7×24H 全国统一服务电话:400-021-5767

新闻动态

您所在的位置:首页 > 新闻动态 > 行业新闻

海洋环境下飞机的腐蚀防护与控制体系

发布时间:2022.08.22    点击数: 11569

导读:

本文从管理、技术、标准、试验等方面系统介绍了海洋环境下飞机腐蚀防护与控制的现状,分析了国内外存在的差距,并提出了一系列措施,以推动我国飞机全寿命期的腐蚀防护与控制体系的建立以及防腐技术水平的提升。

现状

一、型号腐蚀防护与控制管理体系

随着装备“适海性”要求的提出,自2014年,我国在型号研制中陆续设立了腐蚀专业并列为关键技术,明确了型号全寿命期、全系统腐蚀防护与控制工作内容,初步建立了涵盖顶层要求、过程管理、细节设计、分析、试验、生产制造及使用维护的腐蚀防护与控制设计及管理体系,强化型号腐蚀专业任务分解及流程管控;按照飞机结构特点和局部环境严酷性等级,进行精细化防腐蚀设计,并实现了部分高性能涂层及耐蚀材料的工程化应用;针对海洋特殊的服役环境,首次对机载设备开展了腐蚀防护设计,基于机载产品安装环境及严酷性等级,制定了一套新的腐蚀环境试验技术标准;针对涉及生产制造的各环节提出腐蚀防护与控制要求,并从顶层工艺文件、制造指令文件、制造现场三方面进行符合性审查,确保了设计措施的落地。

 

二、防腐技术体系

近年来国内开展了飞机结构抗腐蚀综合设计、腐蚀防护体系、环境谱编制、腐蚀损伤评估、腐蚀维修等技术研究,以及新一代飞机结构抗腐蚀设计、飞机腐蚀损伤评估、护航直升机防腐蚀维护、飞机高效抗腐蚀防护体系等技术研究。为飞机在全寿命期内实现腐蚀防护与控制提供了设计技术方法,形成了腐蚀损伤评估分析和加速试验的技术基础,初步构建了涵盖使用环境评定、表面防护技术、抗腐蚀设计、腐蚀损伤分析与验证、腐蚀损伤维修的航空装备腐蚀防护与控制技术体系,如图1所示。

       在使用环境评定方面,开展了基本环境谱编制技术及环境谱当量化技术研究,累积了北部海域、东部海域、南部海域等地区五年以上的腐蚀环境数据,编制了针对不同使用模式的多个飞机的基本环境谱和试验加速谱,并依此进行实验室加速腐蚀试验工作。

       在表面防护技术方面,高速火焰喷涂、微弧氧化、电泳涂装、离子镀铝等一批新型防腐工艺研究取得突破,部分工艺已在新研装备上开展了工程应用,研制的高性能防腐蚀涂料、低密度密封剂、润滑材料等防腐材料已在新研装备上开展应用。在抗腐蚀设计技术方面,新研飞机型号上开展了防腐蚀材料选用、防腐蚀密封设计、通风排水设计、防腐蚀装配等技术应用,选用的材料体系已部分替换为耐蚀性更高的材料。在腐蚀损伤分析与验证方面,开展了腐蚀损伤评估及防护技术、多位腐蚀损伤评估技术、典型组合件腐蚀损伤评估技术、选择性增强结构腐蚀损伤评估技术等研究,相关成果在型号日历寿命评估中得到了应用。在腐蚀损伤维修方面,开展了腐蚀在线监测、腐蚀损伤复合材料修补等技术研究,并取得了一定成果,开发了清洗剂、缓蚀剂等飞机日常维护用品,并在部分型号上开展了工程应用。

 

三、标准体系

       在标准方面,近年来,国内以航空工业605所为主对现行的航空装备腐蚀防护与控制相关标/规范进行了体系化梳理,构建了涵盖顶层设计管理、材料、标准件、结构设计、表面处理及质量控制、涂层及质量控制、环境及试验、生产制造工艺、使用维护相关标准/规范等的腐蚀防护与控制标准体系,如图2所示

 

四、试验考核体系
       近年来,航空装备的腐蚀防护试验方法和配套的试验能力取得了较大突破,可初步满足飞机的腐蚀防护评估工作,主要体现在:一是制定了可涵盖“低气压、高温、低温、温度冲击、温度—高度、太阳辐射、紫外老化、湿热、霉菌、盐雾、砂尘、周浸、振动、酸性大气”等十五项单一环境要素的试验标准,包括有:GJB 150A-2009《军用装备实验室环境试验方法》、GJB 74.6-1985《军用地面雷达通用技术条件环境条件要求和试验方法》、GJB 8709-2015《火箭炮试验方法》等十余项标准,可有效指导飞机金属材料、非金属材料、电子元器件等防腐工艺缺陷筛选试验;二是以型号寿命评估需求为牵引,制定了多个飞机型号的加速腐蚀试验方法,有效的支撑了飞机的寿命评估;三是基于“积木式”(材料-典型件-部件-系统)试验理念,结合近年来飞机服役模式的改变,初步搭建了大部件、大系统腐蚀环境-功能试验方法,可对装备部件或系统结构的材料、表面镀层、表面防护体系、装配设计、结构设计、运动、功能等进行全面、多方位环境适应性考核,并通过对部件或系统的姿态、功能进行模拟设计,可真实反映环境对部件或系统的影响;四是针对装备由内陆逐渐转向沿海、岛礁的环境需求,打破了机载设备原有的“三防”试验要求,制定了新的指标要求,并引入了酸性盐雾的考核项目。

 

存在问题

一、腐蚀防护与控制管理体系

       美国国防部为了加强飞机的腐蚀防护与控制管控,明确了国防部、各军种、工业部门各级管理机构的职责,并成立腐蚀政策与监督办公室,负责确定腐蚀预防工作的需求和目标,制定腐蚀预防与控制策略,并监督这些策略的实施,形成了一套贯穿装备全寿命期的管理体系,如图3所示。

相比国外,国内飞机腐蚀防护与控制在管理上还有一定差距,没有建立专门的腐蚀防护管理体系,现有体系缺乏针对防腐工作的顶层策划,资源不能统一使用,各主机及设备厂尚未具备腐蚀防护系统工程的理念,对腐蚀防护的重视程度不够,型号设计师系统基本未设立独立的腐蚀专业;航空业内尚未形成统一的航空装备腐蚀防护与控制管理流程,腐蚀防护涉及专业繁多,无法有效实现设计、制造、使用维护之间的协调畅通;型号研制过程中未设立专业的腐蚀监督及咨询机构,对腐蚀防护设计的科学性、合理性把关不足。

 

二、腐蚀防护与控制设计体系

       美国经过多年的顶层规划和各军种经验,形成了一套贯穿装备全寿命期的腐蚀防护与控制设计体系,对于装备研制阶段、定型阶段、服役阶段和服役后期各阶段的腐蚀工作均由明确部署和安排,如图4所示。

 

        国内目前由于尚未形成统一的腐蚀防护与控制设计体系,设计阶段、制造阶段、使用维护各阶段的工作目标和内容尚不明确,新的使用环境/使用模式理念未深入贯彻,存在防腐蚀设计不全面、防腐技术及材料未能广泛应用、试验验证与鉴定要求不统一、维护措施不系统等问题。大多主机厂所和设备厂家不重视机载设备的腐蚀防护,很多设计方法沿用于陆基型号,环境要求不统一、环境试验验证不充分,产品故障率高;缺少对于生产制造过程的腐蚀管控,因制造导致的腐蚀问题频发;缺少装备腐蚀防控的定量技术指标,在试验鉴定环节未设置腐蚀试验进行考核评估。

 

三、防腐技术体系

       国内在结构腐蚀防护与控制技术方面开展了较系统研究,但适用于特殊环境、特殊功能的防护材料及工艺仍存在短板,海洋环境下航空装备及地面设备涂层老化、涂层下基体腐蚀等问题突出,装设备停放及储存期间缺乏有效防护,燃油箱、机体内部结构、机载成附件等霉菌腐蚀问题频发,运动机构因腐蚀磨损而发生卡滞、功能失效;腐蚀损伤预测及分析技术尚处于基础研究阶段,综合腐蚀环境要素试验方法及部件/系统的腐蚀环境-载荷/功能试验方法还未形成标准;适应当前使用环境和任务模式的腐蚀损伤检测技术及维护技术较为薄弱,尤其是腐蚀损伤检测方面,目前仍以目视检查为主,缺乏对隐蔽腐蚀的快速检测技术。

机载设备受高温、高湿、高盐雾等恶劣海洋环境的侵蚀作用,电子设备机箱机柜、设备壳体、电缆及电连接器等出现大量腐蚀,导致故障频发、维修成本剧增。在部分新型号的研制工作中,开展了腐蚀防护与控制设计研究工作,初步建立了一套腐蚀环境技术标准,但是,目前机载设备的腐蚀防护设计技术、试验标准远不能满足新环境/任务模式下的机载设备腐蚀防护控制需求,在役装备基本没有开展机载设备的腐蚀防护与控制工作。

 

四、试验考核与标准体系

       飞机腐蚀防护试验方法目前还存在不统一、不完善的问题,仍需进一步规范的地方,主要体现在:一是GJB 150A、GJB 4、GJB 349、GJB 2502.5等腐蚀环境试验标准已经不能满足飞机南部海洋岛礁使用的模式需求,需要进一步校订后重新发布;二是加速腐蚀试验方法和大部件、大系统腐蚀环境-功能试验方法的编制、试验程序、试验判据等还未形成标准,仍是各个飞机自成一套理论;三是腐蚀防护鉴定试验标准还未制定,考核判据没有明确;四是还未建立机载设备“积木式+全寿命期”两个维度的腐蚀环境适应性评价指标体系,尤其是对尚不成熟的或特殊部位/设备产品,急需形成规范和实施指南。

 

措施及建议

一、构建腐蚀防护管理与设计体系

      基于国内现状,借鉴国外先进经验,贯彻腐蚀系统工程理念,建立飞机全寿命期的腐蚀防护与控制管理体系,从顶层明确各阶段的腐蚀防护与控制管控要求,制定畅通、有效的腐蚀防护与控制技术决策、技术协调和监督管控流程,规范研制各个阶段中的腐蚀防护与控制设计、分析、试验、工艺、管理工作。同时推动以机关抓总,各承制单位参与的飞机腐蚀防护与控制组织机构,作为飞机腐蚀防护与控制工作的咨询、监督和检查机构,确保腐蚀防护性能满足研制总要求,并以服役环境严酷的新研型号为试点进行推广。

 

二、专项突破提升防腐技术水平

       针对飞机使用中已暴露的腐蚀问题,基于腐蚀防护与控制技术体系,结合未来新环境/新使用模式下飞机的使用需求,从提升飞机的完整性,任务出勤率出发,按轻重缓急的基本思路,优先解决当前影响飞机使用及安全的紧迫问题,开展飞机储存用新型防腐保护膜、富铝涂层、综合性防霉除霉技术等基础技术研究,突破机载设备防腐蚀专项技术瓶颈,针对飞机腐蚀损伤检测、特殊环境下的腐蚀控制及预防、腐蚀数字化仿真模拟、腐蚀智能化专家诊断评估、自润滑防腐蚀等关键技术进行重点研究,取得理论和应用突破。

 

三、加快完善腐蚀防护试验考核体系和标准体系

       针对多环境要素耦合条件下的腐蚀环境-功能的试验评价、鉴定体系不完善,试验评价、鉴定标准体系发展滞后现状,紧密结合海洋背景飞机研制过程中环境适应性需求,分析飞机部件/系统所处真实环境特点,明确关键考核要素、考核方法、考核指标,改变以往以单一环境要素考核结构、机载设备的不合理现状,形成与现阶段及未来飞机使用需求相匹配的,覆盖材料、典型件、部件、系统的单一环境要素和多环境要素评价、鉴定标准。以部分型号为试点,将部件/系统在多环境要素耦合条件下的环境-载荷/运动/功能试验纳入鉴定试验范畴,提高飞机的环境适应性,也为型号日历寿命评定提供依据。

结束语

      “十四五”时期是我国战略转型、由浅蓝走向深蓝的关键阶段,新的使用环境及使用模式将给飞机的腐蚀防护与控制能力提出更高的要求。本文总结了飞机腐蚀防护与控制的现状,分析了存在问题及原因,从体系建设方面提出了措施及建议,以推动我国飞机腐蚀防护与控制体系的构建和关键技术的突破。

 

作者:马红星,刘成臣,刘元海,何卫平

来源:环境技术

 

 

        关于良时智能 About Liangshi IntelRobot:
        上海良时智能科技股份有限公司(股票代码:837430 厚积薄发 持续创新),为全球客户提供智能制造和表面处理系统解决方案,从业近30年,是一个集研发、设计、制造、工程安装、工程咨询于一体的专业化制造及自动化智能控制系统集成公司,能为客户解决:
        Shanghai Liangshi IntelRobot Technology Corporation (Stock Code: 837430 Accumulate richly and break forth vastly; innovate continuously) provides surface treatment sandblasting system solution for global customers. By engaging in this industry for more than twenty years, we're a professional manufacturing and automatic intelligent control system corporation, which integrates researching, designing, manufacturing, project installation and project consulting. We can provide our customers with:
        1、化学表面处理喷抛丸、喷丸强化设备、热喷涂和涂装设备工艺系统解决方案和工艺装备;
              We provide process system solution and process equipments of surface treatment sandblasting shot blasting, shot peening, enameling, thermal spraying, coating equipment.
        2、智能制造自动化机器人应用工艺系统解决方案和工艺装备;
              We provide professional system solution and process equipments of automation and robot technology application.
        3、食品乳品、制药、生物、制冷、石油化工、船舶制造、能源、造纸、纺织系统领域承压系统集成整体解决方案;
              We provide professional integrated solution for pressure bearing system in fields of food dairy, biopharmaceutical, refrigerating, petrochemical, marine engineering, energy, paper-making, fabrics, etc.
        4、涂装环保设备:VOC废气、废水、粉尘处理和噪音治理系统工艺解决方案和工艺装备。
              We provide environment protection blasting and painting equipment: process solution and equipment of VOCs waste gas, waste water, dust, noise treatment system.
        企业主导产品如下 The leading products of our company are as follows:
        主营业务:智能制造和表面处理工程系统集成的设计、研发、生产和销售。
        Main business: design, research, production and sales of surface treatment engineering system integration.
        六类主要产品:自动化涂装生产线、智能机器人喷涂系统、自动化喷抛丸生产线、智能机器人喷抛丸强化系统、自动化热喷涂系统、涂装节能环保设备。
        Six main product categories are: automatic painting production line, intelligent robot painting system, automatic shot/wheel blasting production line, intelligent robot shot peening system, automatic thermal spraying system, energy saving and environmental protection equipment for painting.
        产品主要应用于:新材料、新能源、工程机械、汽车制造、集装箱、船舶海洋工程、航空航天、港口桥梁、电子电气、环保工程、印刷造纸机械、医疗机械、纺织机械等领域。
        The products are mainly applied in: new materials, new energy, engineering machinery, automobile manufacturing, containers, marine engineering, aeronautics and astronautics, port bridges, electronic and electrical, environmental protection engineering, printing and papermaking machinery, medical machinery, textile machinery and so on.
        公司生产的表面工程系统集成具备智能、自动化的特点,可实现工业生产过程自动化控制,因而属于自动化装备。根据《高端装备制造业“十二五”规划》中对高端装备的定义“主要包括传统产业转型升级和战略性新兴产业发展所需的高技术高附加值装备”,公司产品属于高端装备,是为国民经济其他行业提供技术装备的战略性产业。
        The surface engineering system of our company integrates the characteristics of intelligence and automation, it can realize the automatic control of industrial production process, so it belongs to automatic equipment. According to the definition of premium-end equipment of 《The 125th programme of premium-end equipment manufacturing industry》, “it mainly includes the high technology and high value-added equipment required by traditional industrial transformation upgrading and the development of strategic new-emerging industries”. The company's products belong to the premium-end equipment, which is a strategic industry that provides technical equipment for the other industries of the national economy.
更多讯息,敬请浏览http://www.shliangshi.comhttp://www.shliangshi.net
电话:021-51035200,68913886      传真:021-68907128
全国服务:400-021-5767      应急服务:18918186798
邮箱:webmaster@shliangshi.com
分享到
产品中心
喷砂机/喷丸机系列
自动喷砂机/喷丸机
数控喷丸强化设备
抛丸机/抛丸生产线
喷砂房/喷丸房系统
喷砂(丸)生产线系统
喷涂设备 喷漆(粉)室
喷砂喷漆涂装机器人
热喷涂设备及生产线
喷涂生产线 涂装房
工业搪瓷喷涂设备
船舶特涂技术及装备
压缩气源及净化设备
表面处理涂装检测仪器
解决方案
航空航天
船舶海工
汽车制造
轨道机车
物流装备
桥梁钢结构
工程机械
电力能源
石油化工
冶金铸造
电子电器
生物医药
印刷纺织
环保再制造
工业5.0数字化工厂
aiblackbox人工智能黑盒
工程案例
智能涂装生产线系统
喷砂机/喷砂机设备
喷丸机
喷砂房喷丸房
喷砂生产线
抛丸生产线
喷漆房烘干房
喷砂房涂装房
喷涂生产线
涂搪生产线
喷烘一体房
船舶涂装房
废气处理设备
铝扁管喷锌线
新闻中心
企业新闻
行业新闻
公益新闻
媒体关注
人力资源
人才战略
招聘职位
在线应聘
关于良时
企业介绍
企业文化
视觉良时
发展历程
合作伙伴
社会责任
企业认证
组织机构
产业布局
法律声明
旗下网站链接
上海良时智能科技股份有限公司
上海良时压力容器制造有限公司
上海良时喷砂房系统设备事业部
上海良时喷丸强化设备事业部
上海良时热喷涂设备事业部
上海良时喷漆室喷漆房事业部
上海良时抛丸机抛丸线事业部
上海良时机器人自动化事业部
上海良时北方销售中心(大连)
联系我们
留言反馈
市场咨询:021-51035200
服务电话:400-021-5767
应急服务:18918186798

沪公网安备 31012002002175号