论文部分内容阅读
摘要：随着我国现代化水平的提升，飞机也逐渐成为了我国国民出行的重要工具。飞机在实际使用的过程中，结构腐蚀是不可避免的问题。因此，航空公司需要加强对飞机结构腐蚀问题的分析和研究，在此基础上进行防护和控制，以此来延长飞机的使用寿命。基于此，文章就飞机结构腐蚀的原因和飞机结构腐蚀的防护和控制方面进行了分析。
关键词：飞机结构;腐蚀;防护;控制措施
1引言
飞机在长时间的使用过程中难免会出现结构腐蚀问题，严重时还容易引发飞机事故，降低飞机飞行的安全，增加飞机维护维修工作的难度和负担，并缩短飞机的使用寿命。因此，航空公司需要秉持着早发现早维修的原则，积极进行飞机结构腐蚀问题的防护和控制，最大限度的维护飞机飞行安全。
2飞机结构腐蚀的原因
2.1 设计方面的缺陷
飞机结构产生腐蚀情况很多时候都是由于设计方面缺陷问题引起的。在一些早期设计的飞机上，特别是军用的飞机，其在性能上主要以满足战术技术性为主，在飞机结构的防腐方面则做得不够到位，缺乏明确的防腐设计指标，导致早期设计的飞机防腐性能较差，在使用过程中容易出现结构腐蚀。例如，早期设计的飞机通常不会考虑飞机防水和排水设计，这就造成了飞机容易积水。另外，在飞机材料的选择上，以前都习惯选择质量较强、强度较高的超硬铝材料，以此来作为主承力件，其中，超硬铝材料主要指的是铝-锌-镁- 铜系合金，将其应用在飞机结构中，虽然硬度较高，但是，抗腐蚀性能相对较弱，飞机在使用过程中容易出现应力腐蚀。
2.2 电化学反应
电化学反应也是导致飞机结构腐蚀的重要原因。飞机在进行结构设计的时候，出现两种金属的连接情况是在所难免的。两种金属在进行接触的时候，如果金属表面的涂层遭到了破坏，金属接触面之间存在水分，那么不同金属之间就会出现电位差，进而形成微电池，发生氧化还原反应，造成金属之间的电化学腐蚀。这种腐蚀情况在飞机结构腐蚀情况中较为常见，且腐蚀的范围也较大，维修的成本相对较高，这就需要航空单位引起重视【1】。
2.3 化学反应
飞机结构中的金属和非电解质或干燥的气体也会进行相互作用，这种情况所导致的飞机结构腐蚀属于化学腐蚀。化学反应所造成腐蚀的主要特点就是在整个腐蚀过程中不会产生电流。
目前，我国比较常见的化学腐蚀情况就是气体腐蚀，其主要发生在温度较高的情况下。由于在大气中一般会含有较多的腐蚀性气体，例如SO2，H2S，NH3，HCL，CO2，CO，NO2等，在这些气体中，对飞机结构金属构件腐蚀程度较大是SO2，如果大气中的SO2的含量超过了1%，腐蚀情况就会加快。例如，我国北方沿海的某地服役的某型歼击机在机翼下表面铆钉孔周边出现了化学反应导致的腐蚀，其后，主轮舱机翼也出现了第二大梁的严重腐蚀情况，经过调查分析以后发现，造成这种情况的主要原因就是因为机场周围的化工厂，其在生产经营过程中产生了很多有害气体，导致飞机结构出现了铝合金化学腐蚀。
2.4 湿热气候方面的影响
受到湿热气候方面的影响，飞机结构也会出现腐蚀，例如，在我国的南方海岛地区，飞机结构则很容易出现腐蚀，这就由于海岛地面的气温较高、湿度较大、空气中的含盐量也相对较高所导致的。当大气中的相对湿度超过65%的时候，物体表面就会形成一层0.001μm厚的水膜，且大气中的相对湿度越大，物体表面的水膜也会越厚。这些水膜会和空气中存在的一些氯分子进行反应最终形成有害的物质，对飞机结构进行腐蚀。目前比较常见的飞机雷达罩表面的霉变现象一般情况下就是由于湿热空气所造成的
2.5 微生物腐蚀
当前，微生物对飞机结构的腐蚀也越来越严重，特别是飞机油箱的整体，微生物腐蚀已经影响到了飞机的油箱结构和燃油系统的安全性。首先，微生物粪便会对油罐壳体造成腐蚀，严重时会造成油罐泄漏;其次，微生物也会对飞机的燃油系统造成污染和堵塞，影响飞机的飞行安全;最后，当飞机在低空飞行时，会在无形中杀死很多虫子，这些虫子的体液也会对飞机的表面进行腐蚀。
2.6 制造工艺方面的缺陷问题
飞机结构的制造工艺主要是材料的热表处理和喷漆工艺，如果飞机的表面处理质量存在问题，表面涂层则很容易被破坏。而如果喷漆工作做得不好，没有严格执行环境温度和空气质量方面的要求，则会影响油漆质量。另外，如果油漆选用和油漆质量不好，也会使飞机油漆层在短时间内破坏，将金属暴露在大气中，进而发生腐蚀。
2.7 使用维护不当
在飞机的使用和维修过程中，维修人员的不当行为一般也会造成飞机结构表面保护层的损坏或者是积水，例如，工作人员的鞋底上有沉淀物，在进入飞机以后很容易划伤蒙皮表面。另外，在遭遇找下雨天气以后，如果飞机没有及时揭开蒙布进行晾晒，或者是机翼和底面的露水没有及时干燥、机器内的水没有及时清除等，这些也会造成飞机结构腐蚀。
3飞机结构腐蚀的防护和控制措施
3.1 加强对腐蚀介质的控制，避免其进入飞机和积留
航空单位在实际的飞机结构腐蚀的防护和控制工作中，首先需要做得就是加强对腐蚀介质的控制，避免其进入到飞机和积留。为此：第一，工作人员需要对容易进水的部位采取密封措施;第二，工作人员需要根据易积水部位的实际情况，设计排水沟，便于渗漏水、冷凝水的疏导和排出，在排水孔周围的结构需要采用相应的密封方法进行密封，以防止水的侵蚀;第四，在飞机结构的设计上，需要按照簡单、光滑、易于实施的防腐原则进行，便于后期的防腐检查和维护;第五，在结构设计上，工作人员需要尽量避免沟槽和缝隙，防止腐蚀介质进入缝隙，如如果避不开沟槽和缝隙时，则应进行密封;第六，在结构设计上，工作人员需要尽量不使用具有强吸水性能的材料。如果必要要使用吸水性强的材料需要进行密封;第七，工作人员需要在适当位置设置相应的通风口，防止受潮;第八，工作人员需要定期检查通道，特别是通道中易腐蚀的部位。
3.2 加强对结构设计的应力的限制
首先，对于一些应力腐蚀敏感度高的材料，需要尽量降低相应的结构设计应力;其次，对于比较集中和残余的应力，也需要尽可能消除;第三，在结构设计时需要尽可能避免使用、装配和残余三应力的同向叠加。
3.3 严格按照要求进行选材
第一，根据飞机结构的功能、位置、条件、环境和类型，选择环境适应性强的材料;第二，综合考虑材料强度、疲劳性、耐腐蚀性和经济性，从而实现高耐蚀结构的设计;第三，根据各种可能的腐蚀现象选择相应的耐腐蚀材料，一般不考虑经济性需要选择最佳的耐腐蚀材料，对于腐蚀敏感材料应尽量避免热处理，同时考虑材料的相容性和全寿命经济特性。
3.4 加强表面防护
第一，合理选择保护层。需要根据材料特性、热处理状态、使用条件、使用位置等，选择与模型飞机高度吻合的防护层;第二，根据耐腐蚀性数据，选择和选择和构建出具有高耐腐蚀性能的防护系统;第三，在选择防护层的时候，还需要同时考虑防护层材料性能、加工工艺、机械性能、经济性、相容性、标准应用范围、耐湿热和耐大气老化性能等【2】。
4结束语
飞机结构腐蚀的防护和控制工作对于保证飞机飞行的安全性，延长飞机的使用寿命等方面意义重大，因此，航空单位需要加强重视，制定完善的防护和控制措施，最终实现飞机的安全飞行。
参考文献：
[1]王衡，于冠龙，王岩.飞机结构的腐蚀与防护[J].科学技术创新，2019.[2]田东奎.飞机结构腐蚀问题及防护技术方案研究[J].中国设备工程，2019，000（012）：45-46.
作者简介：
杨亚红（1990-）女，湖南益阳人，高级机械师，从事飞机结构修理研究。
关键词：飞机结构;腐蚀;防护;控制措施
1引言
飞机在长时间的使用过程中难免会出现结构腐蚀问题，严重时还容易引发飞机事故，降低飞机飞行的安全，增加飞机维护维修工作的难度和负担，并缩短飞机的使用寿命。因此，航空公司需要秉持着早发现早维修的原则，积极进行飞机结构腐蚀问题的防护和控制，最大限度的维护飞机飞行安全。
2飞机结构腐蚀的原因
2.1 设计方面的缺陷
飞机结构产生腐蚀情况很多时候都是由于设计方面缺陷问题引起的。在一些早期设计的飞机上，特别是军用的飞机，其在性能上主要以满足战术技术性为主，在飞机结构的防腐方面则做得不够到位，缺乏明确的防腐设计指标，导致早期设计的飞机防腐性能较差，在使用过程中容易出现结构腐蚀。例如，早期设计的飞机通常不会考虑飞机防水和排水设计，这就造成了飞机容易积水。另外，在飞机材料的选择上，以前都习惯选择质量较强、强度较高的超硬铝材料，以此来作为主承力件，其中，超硬铝材料主要指的是铝-锌-镁- 铜系合金，将其应用在飞机结构中，虽然硬度较高，但是，抗腐蚀性能相对较弱，飞机在使用过程中容易出现应力腐蚀。
2.2 电化学反应
电化学反应也是导致飞机结构腐蚀的重要原因。飞机在进行结构设计的时候，出现两种金属的连接情况是在所难免的。两种金属在进行接触的时候，如果金属表面的涂层遭到了破坏，金属接触面之间存在水分，那么不同金属之间就会出现电位差，进而形成微电池，发生氧化还原反应，造成金属之间的电化学腐蚀。这种腐蚀情况在飞机结构腐蚀情况中较为常见，且腐蚀的范围也较大，维修的成本相对较高，这就需要航空单位引起重视【1】。
2.3 化学反应
飞机结构中的金属和非电解质或干燥的气体也会进行相互作用，这种情况所导致的飞机结构腐蚀属于化学腐蚀。化学反应所造成腐蚀的主要特点就是在整个腐蚀过程中不会产生电流。
目前，我国比较常见的化学腐蚀情况就是气体腐蚀，其主要发生在温度较高的情况下。由于在大气中一般会含有较多的腐蚀性气体，例如SO2，H2S，NH3，HCL，CO2，CO，NO2等，在这些气体中，对飞机结构金属构件腐蚀程度较大是SO2，如果大气中的SO2的含量超过了1%，腐蚀情况就会加快。例如，我国北方沿海的某地服役的某型歼击机在机翼下表面铆钉孔周边出现了化学反应导致的腐蚀，其后，主轮舱机翼也出现了第二大梁的严重腐蚀情况，经过调查分析以后发现，造成这种情况的主要原因就是因为机场周围的化工厂，其在生产经营过程中产生了很多有害气体，导致飞机结构出现了铝合金化学腐蚀。
2.4 湿热气候方面的影响
受到湿热气候方面的影响，飞机结构也会出现腐蚀，例如，在我国的南方海岛地区，飞机结构则很容易出现腐蚀，这就由于海岛地面的气温较高、湿度较大、空气中的含盐量也相对较高所导致的。当大气中的相对湿度超过65%的时候，物体表面就会形成一层0.001μm厚的水膜，且大气中的相对湿度越大，物体表面的水膜也会越厚。这些水膜会和空气中存在的一些氯分子进行反应最终形成有害的物质，对飞机结构进行腐蚀。目前比较常见的飞机雷达罩表面的霉变现象一般情况下就是由于湿热空气所造成的
2.5 微生物腐蚀
当前，微生物对飞机结构的腐蚀也越来越严重，特别是飞机油箱的整体，微生物腐蚀已经影响到了飞机的油箱结构和燃油系统的安全性。首先，微生物粪便会对油罐壳体造成腐蚀，严重时会造成油罐泄漏;其次，微生物也会对飞机的燃油系统造成污染和堵塞，影响飞机的飞行安全;最后，当飞机在低空飞行时，会在无形中杀死很多虫子，这些虫子的体液也会对飞机的表面进行腐蚀。
2.6 制造工艺方面的缺陷问题
飞机结构的制造工艺主要是材料的热表处理和喷漆工艺，如果飞机的表面处理质量存在问题，表面涂层则很容易被破坏。而如果喷漆工作做得不好，没有严格执行环境温度和空气质量方面的要求，则会影响油漆质量。另外，如果油漆选用和油漆质量不好，也会使飞机油漆层在短时间内破坏，将金属暴露在大气中，进而发生腐蚀。
2.7 使用维护不当
在飞机的使用和维修过程中，维修人员的不当行为一般也会造成飞机结构表面保护层的损坏或者是积水，例如，工作人员的鞋底上有沉淀物，在进入飞机以后很容易划伤蒙皮表面。另外，在遭遇找下雨天气以后，如果飞机没有及时揭开蒙布进行晾晒，或者是机翼和底面的露水没有及时干燥、机器内的水没有及时清除等，这些也会造成飞机结构腐蚀。
3飞机结构腐蚀的防护和控制措施
3.1 加强对腐蚀介质的控制，避免其进入飞机和积留
航空单位在实际的飞机结构腐蚀的防护和控制工作中，首先需要做得就是加强对腐蚀介质的控制，避免其进入到飞机和积留。为此：第一，工作人员需要对容易进水的部位采取密封措施;第二，工作人员需要根据易积水部位的实际情况，设计排水沟，便于渗漏水、冷凝水的疏导和排出，在排水孔周围的结构需要采用相应的密封方法进行密封，以防止水的侵蚀;第四，在飞机结构的设计上，需要按照簡单、光滑、易于实施的防腐原则进行，便于后期的防腐检查和维护;第五，在结构设计上，工作人员需要尽量避免沟槽和缝隙，防止腐蚀介质进入缝隙，如如果避不开沟槽和缝隙时，则应进行密封;第六，在结构设计上，工作人员需要尽量不使用具有强吸水性能的材料。如果必要要使用吸水性强的材料需要进行密封;第七，工作人员需要在适当位置设置相应的通风口，防止受潮;第八，工作人员需要定期检查通道，特别是通道中易腐蚀的部位。
3.2 加强对结构设计的应力的限制
首先，对于一些应力腐蚀敏感度高的材料，需要尽量降低相应的结构设计应力;其次，对于比较集中和残余的应力，也需要尽可能消除;第三，在结构设计时需要尽可能避免使用、装配和残余三应力的同向叠加。
3.3 严格按照要求进行选材
第一，根据飞机结构的功能、位置、条件、环境和类型，选择环境适应性强的材料;第二，综合考虑材料强度、疲劳性、耐腐蚀性和经济性，从而实现高耐蚀结构的设计;第三，根据各种可能的腐蚀现象选择相应的耐腐蚀材料，一般不考虑经济性需要选择最佳的耐腐蚀材料，对于腐蚀敏感材料应尽量避免热处理，同时考虑材料的相容性和全寿命经济特性。
3.4 加强表面防护
第一，合理选择保护层。需要根据材料特性、热处理状态、使用条件、使用位置等，选择与模型飞机高度吻合的防护层;第二，根据耐腐蚀性数据，选择和选择和构建出具有高耐腐蚀性能的防护系统;第三，在选择防护层的时候，还需要同时考虑防护层材料性能、加工工艺、机械性能、经济性、相容性、标准应用范围、耐湿热和耐大气老化性能等【2】。
4结束语
飞机结构腐蚀的防护和控制工作对于保证飞机飞行的安全性，延长飞机的使用寿命等方面意义重大，因此，航空单位需要加强重视，制定完善的防护和控制措施，最终实现飞机的安全飞行。
参考文献：
[1]王衡，于冠龙，王岩.飞机结构的腐蚀与防护[J].科学技术创新，2019.[2]田东奎.飞机结构腐蚀问题及防护技术方案研究[J].中国设备工程，2019，000（012）：45-46.
作者简介：
杨亚红（1990-）女，湖南益阳人，高级机械师，从事飞机结构修理研究。