论文部分内容阅读
[摘 要]本文以X1、X2系列直升机为例,首先分析了此类直升机较易出现的腐蚀问题,探讨了直升机问题产生的原因及所具有的实际危害性,最后提出了预防直升机外场防腐的各项措施,以期为此领域应用研究提供些许参照。
[关键词]直升机;外场腐蚀;防护工作
中图分类号:TE117 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)19-0389-02
腐蚀对飞机有着严重危害,对飞机的日常维护、经济修理及安全使用造成严重制约与影响。国内外已有许多因腐蚀问题所致的各类飞行事故。比如,1988年,Aloha(阿罗哈)航空公司一家型号为波音737-200的客机在高空飞行过程中,由于机身上部的蒙皮出现撕裂情况,导致1名机组人员坠海而死。又比如一架型号为R44的直升机,由于螺旋桨丧失动力,而在其自转情况下紧急着陆。究其原因,均与外场腐蚀紧密相关,至此,对此方面开展防护工作尤为重要与迫切。
1.X1、X2系列直升机较易出现的腐蚀问题
通过近些年对直升机大修厂、外场所进行的诸多调研工作可知,X2与X1系列直升机均存在着程度差异性的腐蚀情况,个别部位腐蚀现象尤为严重,因此,严重威胁到了直升机的飞行安全。当前,上述两种直升机主要存在如下腐蚀问题。
1.1 X2系列直升机存在严重的机体腐蚀问题
针对X2系列直升机来讲,其机体采用铝合金材料居多,因缺乏有效的外场恢复漆层手段及漆层自身的质量问题,在对直升机进行大修过程中,经常发现机体上存在诸多因腐蚀所造成的小坑,由此得知,在机体铝合金材料上,出现大范围的点蚀情况。点蚀最为一种常见的腐蚀形式,易造成隐患,且具有严重的破坏性,如若金属构件出现蚀坑,那么由此便会造成应力集中,形成易疲劳、易腐蚀的裂纹源,于腐蚀介质与交变应力的双重作用下,裂纹呈持续且急速扩展状态,当发展至一定阶段,便会产生失稳断裂状况,造成直升机结构出现严重性、突发性事故。另外,针对在缝隙内生成的点蚀,其发展速度较之表面点蚀,明显快于后者,此乃造成疲劳断裂关键诱因。针对铝合金材质来讲,易点蚀。对一架已经有3次翻修经历的X2系列直升机进行深入检查得知,机身左侧位置处的第13、14框相应蒙皮搭接区域处的铆钉,已经存在断裂情况。因有缝隙,许多腐蚀性介质由此进入,使缝隙内同样存在腐蚀情况。在腐蚀產物方面,其相比于原金属体积,明显大于后者,此外,因蒙皮隆起,造成铆钉出现不同程度的断裂情况。如若长期处在海洋性大气环境当中,铝合金更容易出现点蚀状况,针对那些比较严重的点蚀,若将全部蚀坑全部清除,则会严重减弱结构件的原有强度,对此,需进行换件,或开展重点修理。
1.2 钢件腐蚀
通常情况下,钢件的表面均有镀镉,当使用一段时间之后,镀镉层便会出现氧化状况,由此而造成钢件丧失表层防护,进而引发腐蚀。对于X1系列直升机而言,其较易腐蚀的部位有定位销、变距拉杆、主桨毂、螺栓孔尾桨毂等。
1.3 镁合金机件存在严重腐蚀
在整个直升机结构体系当中,拥有着最为活跃化学特性的金属,即为镁,不仅最难施加防护,而且还最容易遭受腐蚀。针对X2系列直升机而言,液压助力器的安装支架、空气冷却系统导向装置壳体、轮毂、观察窗的舱口框及主、中与尾减的齿轮机匣等,均运用的铝镁合金或镁合金机件。此些部位均存在有易腐蚀特性,个别机件还有着由腐蚀所造成的大面积小坑。
1.4 较差的高温漆性能,发动机壳体固定螺栓存在严重腐蚀
用于X1系列直升机的WZ-8发动机,以及用于X2系列直升机的TB3发动机,均存在着十分严重的固定螺栓腐蚀情况,各台发动机均有此问题。针对TB3系列发动机来讲,当对其完成大修之后,选用国产的高温漆,漆层存在较差的耐高温性能。当发动机持续10几小时后,便会出现脱漆状况,在高温下,原本黑色漆成为了白色,其防腐性能由此而丧失。
1.5 起落架上的金属件存在严重腐蚀
起落架多受雨水、泥沙的影响,存在较为严重的腐蚀情况。针对X1系列直升机来讲,普遍存在腐蚀情况的是其前起落架的螺纹套杆、驱动杆。在腐蚀的影响下,位于驱动杆下方位置处的旋转装置会出现卡滞状况,当收起起落架时,驱动杆与摇臂间便会产生摩擦。如若长时间使用,则会造成摇臂上出现诸多凹槽,对于这些凹槽而言,如若深度过大,则会造成摇臂无法接触到驱动杆,进而对起落架正常收起造成影响。
2.直升机腐蚀原因及所具有的危害性
(1)设计直升机时,缺乏对腐蚀问题的重视度。如:部分容易出现腐蚀的部位,存在比较差的可达性,较难进行外场维护;防护涂层存在质量问题;异种金属间未设置有效绝缘层;直升机排水、积水问题。(2)外场在腐蚀修理、预防及检测手段方面相对缺乏,对腐蚀所具有的危害性缺乏足够认识。针对直升机所存在的内部腐蚀问题,外场在腐蚀检测手段方面较为缺乏;外场存在突出的人少装备多状况,较少用时间进行腐蚀的修理与防护,诸多如漆层破损等比较小的腐蚀问题,均无法及时予以解决,仅能拖到大修时一并解决;维护人员及装备管理人员,对腐蚀问题缺乏足够重视;在实际开展外场维护时,误操作情况时有发生,人为因素损伤直升机的材料表面或防护层。(3)恶劣的直升机使用环境,使用率低于民航飞机。腐蚀直升机主要会造成如下危害:若为严重腐蚀,可能会造成机毁人亡,威胁飞行安全;对直升机的实际使用寿命造成影响,当存在有较严重的结构腐蚀时,会造成直升机丧失使用功能,提前退役,浪费资源。若外场腐蚀在修理与防护上,在占用诸多维修工时,那么,机群性腐蚀则会造成昂贵的维修支出。
3.直升机外场防腐的各项措施
(1)开展多元化的腐蚀防护知识学习与培训工作。对于机务人员而言,其在腐蚀防护知识方面比较缺乏,尤其是一些深层次知识更是不足,相关部门缺乏在此方面的培训指导,许多防腐知识的获取,仍然停留在老机械师的亲身指导与口头传授上。至此,需把陆航直升机各种腐蚀问题进行分类、筛选与汇总,然后针对这些问题,进行系统化、深层次的分析,得出原因后,制定对应性的腐蚀措施,以此为机务人员更好开展防腐工作,提供理论基础与技术支撑。此外,在相关院校开设关于直升机防腐知识的课程,以定期或不定期的方式,要求相关技术人员到部队进行授课,或者是直接组织机务人员,开展直升机防腐知识的各项培训,注重腐蚀修理技术、腐蚀预防工作。(2)定期将直升机表面带有腐蚀性的污染物清除掉。使直升机表面始终处于清洁状态,乃是实施腐蚀预防的重要举措与基本内容,对直升机表面进行定期性冲洗,将各种带有腐蚀性的污染物予以清除,乃为一种最为有效、最为直接且最简便的防腐措施,通过此处理,有助于诱发腐蚀的各类外在因素的减少,有减缓或抑制腐蚀的效果。当前,对于外场所发放的清洗剂而言,难以较好的将油脂去除干净,为能获取更佳的清洗效果,仅能使用肥皂水或洗洁精对直升机进行清洗,这样一来,极易对直升机表面的漆层造成损伤,更甚者还有可能导致金属出现氢脆状况。因此,需积极研发新型的直升机专用清洗剂。除此之外,由于当前清洁直升机工作,多通过手工方式来完成,具有较低效率,尤其是那些大中型直升机,较难在既定时间里完成直升机的擦拭工作,这便使得直升机当中诸多潜藏部位无法得到及时清洁,出现电化学腐蚀状况,所以,需积极使用一些高效的直升机清洗设备。(3)推动腐蚀检测技术应用。伴随当今直升机用于海训时间的增多及沿海飞行的常态化,直升机面临着越發严峻的腐蚀环境。如若直升机的内部结构出现腐蚀状况,那么由此便会引发疲劳裂纹,从而造成更加严重的疲劳断裂。当前,在直升机外场范围内,仍缺乏有效、方便、快捷的无损检测设备与手段,仅依据目视来进行,此外,在有关内部结构腐蚀的检测技术方面,同样较缺乏,那些早期性或隐藏性腐蚀,无法及时查知,最终会演变成为安全隐患。(4)构建完备的防腐涂层修复与保护技术。当前,在外场范围内,已然较缺乏补漆及对应修复技术与工具。当查知直升机存在漆层破损状况时,仅能自行调漆,且用毛笔或刷子来完成补漆。对于调漆工序而言,除了耗时之外,还无法保证所调漆颜色能够一致于原漆层。此外,因无喷漆工具,漆层存在着相对有限的附着力,当使用一段时间之后,便会出现脱落的情况。如果未有调漆时间,通常运用932润滑脂涂抹于腐蚀部位,进行暂时性防护,但作用时间相对有限。因此,需统计现有直升机的漆,且将之统一配备一套,配置对应的喷漆工具,以此实现外场相应工作效率的提升。为达此目标,需专门为外场配置一整套的修理腐蚀工具箱,标配工具有:腐蚀喷漆工具、打磨工具等。(5)改进直升机大修工艺。针对X2系列直升机来讲,当其完成大修之后,往往会发生带有批次性的脱漆状况。通过细致分析与考究得知,可能因为喷漆工艺问题,或者是漆层质量问题。此外,在大气环境中,直升机各钢件表面的镀镉层,以及桨毂镀镉层,易氧化,有着较短的防护时间。比如陆航某旅便出现有多达百次的发动机壳体固定螺栓出现断裂的情况,部分螺栓在发动机大修之后的几天之内便出现了断裂。接缝区域密封欠缺,易进入潮气,造成缝隙腐蚀。针对直升机各双金属接触区,因未设定有效的绝缘防护,较易出现电偶腐蚀情况。所以,需将电镀、喷漆等大修工艺给予改进与完善。(6)研发先进防腐技术。对于腐蚀防护而言,其乃为一庞大的系统工程,如若单凭通风晾晒、清洗及强化润滑等防护操作,则难以实现完全性预防腐蚀的目的。针对那些不经常拆卸及存在缝隙的区域,可用密封胶将之完全密封,防止进水。在重新安装螺钉螺帽时,需根据实际情况,采取湿装配为宜。
4.结语
综上,本文基于X1、X2系列直升机,首先就其所存在的腐蚀问题展开分析,剖析了基本原因及所具有的危害性,最后探讨了具体的防腐措施,如强化防腐知识培训,将直升机表面腐蚀性污染物进行定期清洗,积极推动新检测技术、工具的应用等,以期能够此领域的应用研究有所借鉴,推动直升机外场腐蚀工作的更好开展。
参考文献
[1] 沈军,李健,魏荣俊,等.某型直升机内部结构腐蚀防护与修理对策研究[J].装备环境工程,2016,13(1):45-50.
[2] 韩德盛,李荻,HANDe-sheng,等.LYl2铝合金在海洋大气环境下加速腐蚀试验和外场暴露试验的相关性[J].腐蚀与防护,2008,29(3):119-120.
[3] 李宗原,李健,石金大,等.某型直升机尾减速器从动机匣腐蚀故障分析及预防对策研究[J].装备环境工程,2014(6):105-109.
[4] 韩德盛,李荻,HANDe-sheng,等.LYl2铝合金在海洋大气环境下加速腐蚀试验和外场暴露试验的相关性[J].腐蚀与防护,2008,29(3):119-120.
[关键词]直升机;外场腐蚀;防护工作
中图分类号:TE117 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)19-0389-02
腐蚀对飞机有着严重危害,对飞机的日常维护、经济修理及安全使用造成严重制约与影响。国内外已有许多因腐蚀问题所致的各类飞行事故。比如,1988年,Aloha(阿罗哈)航空公司一家型号为波音737-200的客机在高空飞行过程中,由于机身上部的蒙皮出现撕裂情况,导致1名机组人员坠海而死。又比如一架型号为R44的直升机,由于螺旋桨丧失动力,而在其自转情况下紧急着陆。究其原因,均与外场腐蚀紧密相关,至此,对此方面开展防护工作尤为重要与迫切。
1.X1、X2系列直升机较易出现的腐蚀问题
通过近些年对直升机大修厂、外场所进行的诸多调研工作可知,X2与X1系列直升机均存在着程度差异性的腐蚀情况,个别部位腐蚀现象尤为严重,因此,严重威胁到了直升机的飞行安全。当前,上述两种直升机主要存在如下腐蚀问题。
1.1 X2系列直升机存在严重的机体腐蚀问题
针对X2系列直升机来讲,其机体采用铝合金材料居多,因缺乏有效的外场恢复漆层手段及漆层自身的质量问题,在对直升机进行大修过程中,经常发现机体上存在诸多因腐蚀所造成的小坑,由此得知,在机体铝合金材料上,出现大范围的点蚀情况。点蚀最为一种常见的腐蚀形式,易造成隐患,且具有严重的破坏性,如若金属构件出现蚀坑,那么由此便会造成应力集中,形成易疲劳、易腐蚀的裂纹源,于腐蚀介质与交变应力的双重作用下,裂纹呈持续且急速扩展状态,当发展至一定阶段,便会产生失稳断裂状况,造成直升机结构出现严重性、突发性事故。另外,针对在缝隙内生成的点蚀,其发展速度较之表面点蚀,明显快于后者,此乃造成疲劳断裂关键诱因。针对铝合金材质来讲,易点蚀。对一架已经有3次翻修经历的X2系列直升机进行深入检查得知,机身左侧位置处的第13、14框相应蒙皮搭接区域处的铆钉,已经存在断裂情况。因有缝隙,许多腐蚀性介质由此进入,使缝隙内同样存在腐蚀情况。在腐蚀產物方面,其相比于原金属体积,明显大于后者,此外,因蒙皮隆起,造成铆钉出现不同程度的断裂情况。如若长期处在海洋性大气环境当中,铝合金更容易出现点蚀状况,针对那些比较严重的点蚀,若将全部蚀坑全部清除,则会严重减弱结构件的原有强度,对此,需进行换件,或开展重点修理。
1.2 钢件腐蚀
通常情况下,钢件的表面均有镀镉,当使用一段时间之后,镀镉层便会出现氧化状况,由此而造成钢件丧失表层防护,进而引发腐蚀。对于X1系列直升机而言,其较易腐蚀的部位有定位销、变距拉杆、主桨毂、螺栓孔尾桨毂等。
1.3 镁合金机件存在严重腐蚀
在整个直升机结构体系当中,拥有着最为活跃化学特性的金属,即为镁,不仅最难施加防护,而且还最容易遭受腐蚀。针对X2系列直升机而言,液压助力器的安装支架、空气冷却系统导向装置壳体、轮毂、观察窗的舱口框及主、中与尾减的齿轮机匣等,均运用的铝镁合金或镁合金机件。此些部位均存在有易腐蚀特性,个别机件还有着由腐蚀所造成的大面积小坑。
1.4 较差的高温漆性能,发动机壳体固定螺栓存在严重腐蚀
用于X1系列直升机的WZ-8发动机,以及用于X2系列直升机的TB3发动机,均存在着十分严重的固定螺栓腐蚀情况,各台发动机均有此问题。针对TB3系列发动机来讲,当对其完成大修之后,选用国产的高温漆,漆层存在较差的耐高温性能。当发动机持续10几小时后,便会出现脱漆状况,在高温下,原本黑色漆成为了白色,其防腐性能由此而丧失。
1.5 起落架上的金属件存在严重腐蚀
起落架多受雨水、泥沙的影响,存在较为严重的腐蚀情况。针对X1系列直升机来讲,普遍存在腐蚀情况的是其前起落架的螺纹套杆、驱动杆。在腐蚀的影响下,位于驱动杆下方位置处的旋转装置会出现卡滞状况,当收起起落架时,驱动杆与摇臂间便会产生摩擦。如若长时间使用,则会造成摇臂上出现诸多凹槽,对于这些凹槽而言,如若深度过大,则会造成摇臂无法接触到驱动杆,进而对起落架正常收起造成影响。
2.直升机腐蚀原因及所具有的危害性
(1)设计直升机时,缺乏对腐蚀问题的重视度。如:部分容易出现腐蚀的部位,存在比较差的可达性,较难进行外场维护;防护涂层存在质量问题;异种金属间未设置有效绝缘层;直升机排水、积水问题。(2)外场在腐蚀修理、预防及检测手段方面相对缺乏,对腐蚀所具有的危害性缺乏足够认识。针对直升机所存在的内部腐蚀问题,外场在腐蚀检测手段方面较为缺乏;外场存在突出的人少装备多状况,较少用时间进行腐蚀的修理与防护,诸多如漆层破损等比较小的腐蚀问题,均无法及时予以解决,仅能拖到大修时一并解决;维护人员及装备管理人员,对腐蚀问题缺乏足够重视;在实际开展外场维护时,误操作情况时有发生,人为因素损伤直升机的材料表面或防护层。(3)恶劣的直升机使用环境,使用率低于民航飞机。腐蚀直升机主要会造成如下危害:若为严重腐蚀,可能会造成机毁人亡,威胁飞行安全;对直升机的实际使用寿命造成影响,当存在有较严重的结构腐蚀时,会造成直升机丧失使用功能,提前退役,浪费资源。若外场腐蚀在修理与防护上,在占用诸多维修工时,那么,机群性腐蚀则会造成昂贵的维修支出。
3.直升机外场防腐的各项措施
(1)开展多元化的腐蚀防护知识学习与培训工作。对于机务人员而言,其在腐蚀防护知识方面比较缺乏,尤其是一些深层次知识更是不足,相关部门缺乏在此方面的培训指导,许多防腐知识的获取,仍然停留在老机械师的亲身指导与口头传授上。至此,需把陆航直升机各种腐蚀问题进行分类、筛选与汇总,然后针对这些问题,进行系统化、深层次的分析,得出原因后,制定对应性的腐蚀措施,以此为机务人员更好开展防腐工作,提供理论基础与技术支撑。此外,在相关院校开设关于直升机防腐知识的课程,以定期或不定期的方式,要求相关技术人员到部队进行授课,或者是直接组织机务人员,开展直升机防腐知识的各项培训,注重腐蚀修理技术、腐蚀预防工作。(2)定期将直升机表面带有腐蚀性的污染物清除掉。使直升机表面始终处于清洁状态,乃是实施腐蚀预防的重要举措与基本内容,对直升机表面进行定期性冲洗,将各种带有腐蚀性的污染物予以清除,乃为一种最为有效、最为直接且最简便的防腐措施,通过此处理,有助于诱发腐蚀的各类外在因素的减少,有减缓或抑制腐蚀的效果。当前,对于外场所发放的清洗剂而言,难以较好的将油脂去除干净,为能获取更佳的清洗效果,仅能使用肥皂水或洗洁精对直升机进行清洗,这样一来,极易对直升机表面的漆层造成损伤,更甚者还有可能导致金属出现氢脆状况。因此,需积极研发新型的直升机专用清洗剂。除此之外,由于当前清洁直升机工作,多通过手工方式来完成,具有较低效率,尤其是那些大中型直升机,较难在既定时间里完成直升机的擦拭工作,这便使得直升机当中诸多潜藏部位无法得到及时清洁,出现电化学腐蚀状况,所以,需积极使用一些高效的直升机清洗设备。(3)推动腐蚀检测技术应用。伴随当今直升机用于海训时间的增多及沿海飞行的常态化,直升机面临着越發严峻的腐蚀环境。如若直升机的内部结构出现腐蚀状况,那么由此便会引发疲劳裂纹,从而造成更加严重的疲劳断裂。当前,在直升机外场范围内,仍缺乏有效、方便、快捷的无损检测设备与手段,仅依据目视来进行,此外,在有关内部结构腐蚀的检测技术方面,同样较缺乏,那些早期性或隐藏性腐蚀,无法及时查知,最终会演变成为安全隐患。(4)构建完备的防腐涂层修复与保护技术。当前,在外场范围内,已然较缺乏补漆及对应修复技术与工具。当查知直升机存在漆层破损状况时,仅能自行调漆,且用毛笔或刷子来完成补漆。对于调漆工序而言,除了耗时之外,还无法保证所调漆颜色能够一致于原漆层。此外,因无喷漆工具,漆层存在着相对有限的附着力,当使用一段时间之后,便会出现脱落的情况。如果未有调漆时间,通常运用932润滑脂涂抹于腐蚀部位,进行暂时性防护,但作用时间相对有限。因此,需统计现有直升机的漆,且将之统一配备一套,配置对应的喷漆工具,以此实现外场相应工作效率的提升。为达此目标,需专门为外场配置一整套的修理腐蚀工具箱,标配工具有:腐蚀喷漆工具、打磨工具等。(5)改进直升机大修工艺。针对X2系列直升机来讲,当其完成大修之后,往往会发生带有批次性的脱漆状况。通过细致分析与考究得知,可能因为喷漆工艺问题,或者是漆层质量问题。此外,在大气环境中,直升机各钢件表面的镀镉层,以及桨毂镀镉层,易氧化,有着较短的防护时间。比如陆航某旅便出现有多达百次的发动机壳体固定螺栓出现断裂的情况,部分螺栓在发动机大修之后的几天之内便出现了断裂。接缝区域密封欠缺,易进入潮气,造成缝隙腐蚀。针对直升机各双金属接触区,因未设定有效的绝缘防护,较易出现电偶腐蚀情况。所以,需将电镀、喷漆等大修工艺给予改进与完善。(6)研发先进防腐技术。对于腐蚀防护而言,其乃为一庞大的系统工程,如若单凭通风晾晒、清洗及强化润滑等防护操作,则难以实现完全性预防腐蚀的目的。针对那些不经常拆卸及存在缝隙的区域,可用密封胶将之完全密封,防止进水。在重新安装螺钉螺帽时,需根据实际情况,采取湿装配为宜。
4.结语
综上,本文基于X1、X2系列直升机,首先就其所存在的腐蚀问题展开分析,剖析了基本原因及所具有的危害性,最后探讨了具体的防腐措施,如强化防腐知识培训,将直升机表面腐蚀性污染物进行定期清洗,积极推动新检测技术、工具的应用等,以期能够此领域的应用研究有所借鉴,推动直升机外场腐蚀工作的更好开展。
参考文献
[1] 沈军,李健,魏荣俊,等.某型直升机内部结构腐蚀防护与修理对策研究[J].装备环境工程,2016,13(1):45-50.
[2] 韩德盛,李荻,HANDe-sheng,等.LYl2铝合金在海洋大气环境下加速腐蚀试验和外场暴露试验的相关性[J].腐蚀与防护,2008,29(3):119-120.
[3] 李宗原,李健,石金大,等.某型直升机尾减速器从动机匣腐蚀故障分析及预防对策研究[J].装备环境工程,2014(6):105-109.
[4] 韩德盛,李荻,HANDe-sheng,等.LYl2铝合金在海洋大气环境下加速腐蚀试验和外场暴露试验的相关性[J].腐蚀与防护,2008,29(3):119-120.