林志昆 舒振杰 任文明
(中航工业综合技术研究所,北京 100028)
飞机舰面清洗标准研究
林志昆 舒振杰 任文明
(中航工业综合技术研究所,北京 100028)
分析了飞机舰面清洗时不规范操作产生的负面影响。介绍了国外飞机舰面清洗相关标准的现状,分析了目前我国飞机舰面清洗标准的不足之处,给出了我国飞机舰面清洗国家标准的编制意见,并结合飞机舰面清洗的特点,总结了标准中应包含的特殊要求。
飞机;舰面清洗;标准
随着我国新国防理念提出和国防技术的不断进步,组建我国海军舰载航空兵部队已经时机成熟,舰载机作为海军航空兵的主要武器在未来战争中起着举足轻重的作用,然而由于舰载机系统复杂,在战时及日常训练时都需要精心保障维护。舰载飞机和路基飞机在飞行和停放期间,都会不可避免地沉积灰尘、盐雾、油污等污染物,若不及时清除,不仅在飞行中产生很大的阻力,影响飞机的飞行性能,还会造成机体的腐蚀,严重时会危及飞行安全。尤其是舰载飞机常年服役于海洋环境中,使用环境则更加严酷,高浓度盐雾极容易腐蚀机体结构,如不及时清洗会缩短飞机寿命,会影响我军战斗力。
舰载飞机长期在环境严酷的舰面停放及海面低空飞行,机体直接暴露在空气湿度大、盐分含量高的盐雾环境中,很容易在飞机外表面积盐,造成机体结构、系统、附件等的腐蚀损伤,减少机体寿命。此外,座舱盖风挡盐渍化会明显降低飞行员能见度,影响飞行安全。因此,舰面清洗成为舰载飞机日常维护的重要环节,可去除因舰载飞机在海面的恶劣环境中受盐雾影响而造成的腐蚀性损伤,提高舰载飞机使用可靠性、安全性,延长使用寿命。研究表明清洗飞机可使沿海飞行的飞机表面腐蚀性介质质量浓度大大降低,其中氯离子质量浓度降低80% ~90%,硝酸盐质量浓度降低90% ~95%,硫酸盐质量浓度降低75% ~85%,可有效减缓飞机腐蚀速度,因此对舰载飞机表面的清洗就显得格外重要。定期对机体进行清洗可去除机体表面附着的积盐,减缓对机体及外表面设备的腐蚀,保证飞机寿命,此外还为维护和检修舰载飞机提供清洁的外观,提高检查效率,保证检查质量,最终满足部队使用要求。
世界各国均非常重视飞机的表面清洗工作,并制订了相应标准。我国军用飞机推荐的清洗周期是:空气洁净地区为90天,中等环境地区为45天,恶劣环境地区为15天,沿海地区为7天。由于舰载飞机的工作环境最为恶劣,清洗周期应不长于7天,按一艘航空母舰搭载50架舰载机(包括直升机)计算,平均每天约清洗7架飞机,每年清洗数量多达2 500余架次,可见舰面上舰载机表面的清洗已成为维护保障工作中一项重要任务。然而不规范的舰载飞机舰面清洗会产生以下负面效果。
1.1 清洗剂进入易积水区
清洗舰载飞机所用的清洗剂本身具有一定的腐蚀性,一旦进入起落架舱门、蒙皮接缝、紧固件孔洞、襟翼和绞链的凹槽等易积水区或排水不畅区,就会加速这些部位的腐蚀,特别是缝隙或凹槽部位极易滞留清洗剂,将会导致潜在的危害。
1.2 高压清洗剂冲掉活动部件润滑油脂
清洗剂如果冲进了舰载飞机的润滑部件(如轴承),将清洗掉和溶解掉其间的润滑油脂,使这些部位的润滑作用大大丧失,诱发磨损和腐蚀,活动部件不灵活将降低舰载飞机的操纵性能,影响飞机的安全性,甚至导致严重事故。
1.3 清洗剂夹带泥浆等污染物堵塞排水通道
高压冲洗很可能把泥浆、密封剂、涂层、腐蚀抑制剂等碎屑及其它杂物冲进舱内,极有可能堵塞排水管或排水阀,使溶有腐蚀性物质的清洗剂积存在飞机舱内,加速腐蚀。
1.4 清洗剂加速破坏表面涂层
高压冲洗会冲刷掉已粉化或脱落的涂层,诱发多种腐蚀,如表面腐蚀、剥蚀和高强结构件的应力腐蚀开裂等。
1.5 清洗剂冲洗掉密封剂和腐蚀抑制剂
广泛用于舰载飞机运动部件的软膜腐蚀抑制剂(防腐剂)抵御强水流冲刷的能力较差,凡经高压冲洗过的地方此软膜防腐剂会被部分清洗掉,从而削弱了对结构件的缓蚀作用。
1.6 清洗剂造成电气设备短路
清洗剂为导电性好的电解液,如果电气设备、接线端头和插座等,防水隔离不好,清洗剂就会渗入或积存在插座安装处,导致漏电、短路,造成事故。
因此正确的清洗将会保证舰载飞机正常工作,延长舰载飞机寿命,而不规范的操作则会对机体造成损伤,缩短舰载飞机寿命,甚至造成严重后果。对于舰载飞机而言,舰面空间狭小,人员/飞机密度大,海风大,且舰船随风浪波动,使舰载飞机舰面清洗更为困难。清洗需要考虑海洋气象环境、航母的设计要求、冲洗车要求、清洗工具要求、易渗水部位的防护措施、飞机清洗周期等诸多因素,需要相关标准引导和规范飞机舰面清洗作业。目前我国缺乏舰载飞机舰面清洗相关标准。应进行舰载飞机舰面清洗标准研究,并逐步制定相关标准,来完善和规范海军舰载飞机使用维护阶段的腐蚀防护控制,将对降低维修费用、保持舰载飞机结构完整性具有重要意义。
2.1 国外标准现状
国外飞机制造商一致认为“经常清洗是阻止飞机表面腐蚀的有效方法之一”。美国编制了完备的清洗使用手册和军用标准,包括飞机清洗规程和各类清洗剂产品标准和规范。美军2010年颁布了最新版本的清洗维护手册TO 1-1-691《航空和非航空设备腐蚀清洗维护手册》,从腐蚀产生的原理和使用维护方面详细规定了航空装备清洗程序、清洗周期、清洗设备、清洗剂产品、清洗检查及缓蚀剂涂覆等一系列的使用维护方法和手段,在全军范围内强制实施,获得了良好的使用效果。针对航母舰载机美军编制了《F18飞机腐蚀控制手册》,该手册涵盖了F/A-18A/B/C/D所有机型,给出了基地级、厂站级和库房级的腐蚀控制程序。 此外,美军还颁布了系列的清洗产品标准,如MIL-PRF-85570C《飞机外表面清洗剂使用规范》、MILPRF-87937D《航空航天设备清洗剂使用规范》、MIL-C-43616《飞机表面清洗剂军用规范》(废止)、MIL-PRF-680《飞机干洗剂使用规范》、MIL-PRF-85704C《涡轮发动机气路清洗剂使用规范》、MIL-PRF-29608A《电接触件清洗润滑剂使用规范》等。
2.2 国内标准现状
目前国内针对军机清洗维护的标准比较少,缺乏使用维护规程相关标准,已经颁布实施的国军标主要针对清洗剂产品性能方面要求,如GJB 4080-2000《军用直升机机体表面清洗剂通用规范》,规定了军用直升机机体表面清洗剂的使用性能、腐蚀性能、理化性能指标和试验方法,以及包装、运输等方面的通用要求,适用于军用直升机表面用清洗剂;GJB 5974-2007《飞机外表面水基清洗剂规范》,规定了飞机外表面水基清洗剂的技术要求,适用于飞机外表面水基型和水基乳化型清洗剂;GJB 2841-1997《燃气涡轮发动机燃气通道清洗剂规范》,规定了燃气涡轮发动机燃气通道清洗剂的要求,适用于溶剂—乳化型的燃气涡轮发动机燃气通道清洗剂。
通过前面的分析可以看出,美国在飞机舰面清洗方面积累了大量的经验,并编制了腐蚀控制手册和清洗剂产品标准。然而我国舰载机项目还处于起步阶段,在飞机舰面清洗方面相关技术积累并不多,仅颁布了一些清洗剂产品规范,缺乏使用维护规程相关标准,造成我国飞机舰面清洗作业没有国家军用标准可参考,无法满足海军舰载机日常维护保障需求,迫切需要开展飞机舰面清洗标准研究与制定。
飞机舰面清洗相关标准直接关系到飞机清洗质量,应通过飞机舰面清洗研究,分析国内外飞机舰面清洗相关技术和标准,提炼适合我国的舰载飞机舰面清洗的具体要求和方法,为编制我国舰载飞机舰面清洗相关标准打下坚实的基础。飞机舰面清洗要求要素应包括以下内容。
3.1 飞机舰面清洗对飞机状态的要求
合适的飞机机体状态和舰面环境是飞机舰面清洗的基本要求。由于飞机燃油为可燃易挥发液体,在无飞行任务时应排空飞机燃油,特别在清洗过程中频繁移动机体,且人员踩踏、擦拭等清洗作业时引起机体振动,容易发生危险。特别是如果清洗液进入机体内部造成电源或电气短路引发燃油爆炸,则会造成严重事故。此外,在清洗时飞机不得外部供电,且机体内部电子设备也应保持断电状态,防止清洗液造成电子设备短路烧毁。因此,清洗作业时应考虑的飞机状态包括燃油、供电等状态要求,还应使用密封件封堵易渗水部位。
3.2 飞机舰面清洗对舰面环境的要求
风速、湿度等气象情况对飞机舰面清洗有较大影响,当风速过大时舰面起伏大,清洗人员和冲洗车辆无法平稳操作,容易引起事故,雨雪等恶劣天气也不适宜飞机舰面清洗作业。因此飞机舰面清洗时应考虑包括风速、湿度等气象环境要求。飞机舰面清洗时,舰船应保持匀速航行,不可出现大转弯、变速现象,防止在惯性作用下发生机体移动、人员跌落等情况。此外,还应考虑飞机间隔、舰面活动等舰面环境要求等。
3.3 清洗对飞机和舰船设计的要求
在飞机设计初期就应当根据其使用环境和清洗要求进行系统设计,应考虑的因素包括:质量要求、耐腐蚀要求、排水要求、密封性要求、验证要求等,飞机定型后应说明其整体及局部的清洗条件。当飞机舰面清洗时应根据其能适应的清洗条件,选择适当的清洗方法、清洗设备、清洗剂等。此外,舰船设计初期也应当考虑飞机舰面清洗要求,包括设计排污设备、系留设备等,同时还应考虑清洗场地的大小、位置、布局要求等。
3.4 飞机舰面清洗程序和操作规范要求
飞机舰面清洗程序贯穿整个清洗过程,应当制定合理的清洗流程,明确飞机各部位清洗的先后顺序,以达到满意的清洗效果,提高清洗效率。操作规范是保证清洗质量,防止造成失误和事故的重要手段。如应明确清洗前所需的物品、相关人员准备工作、通告塔台等要求;规定飞机易损区、易渗水区等不同部位的特殊清洗要求;明确在不同温度、湿度等各类不同环境下的清洗周期等。
3.5 人员、清洗设备/工具和清洗剂等要求
飞机舰面清洗时,如果操作人员操作不当或清洗设备、清洗剂质量不合格,容易引起机体损伤,为避免事故发生,应对清洗过程中所涉及的人员和物品进行规范。相关操作人员应经过专业培训再上岗作业,包括清洗操作规范、清洗剂知识、飞机结构知识等;清洗剂应符合相应的国家标准,如飞机外表面清洗剂应符合GJB 5974-2007《飞机外表面水基清洗剂规范》,燃气涡轮发动机燃气通道清洗剂应符合GJB 2841-1997《燃气涡轮发动机燃气通道清洗剂规范》等;此外,其它设备、工具、冲洗车、擦拭器具等都应符合相应标准。
3.6 清洗结束要求
飞机舰面清洗后仍需处理得当,以保证最终的清洗质量。由于舰面空间狭小,飞机清洗完后应尽快将飞机移入机库,并及时清理现场,不仅可避免妨碍部队训练,同时还可以防止机体再次遭受污染。因此,应明确清洗后人员如何操作,现场清理顺序,工具物品如何处置等。
通过以上分析可以看到,飞机舰面清洗是舰载飞机重要的日常保障工作,可有效防止机体因恶劣的盐雾环境造成腐蚀,影响机体寿命。由于美国海军航空部队已组建多年,飞机舰面清洗技术已非常成熟,相关标准化文件也较为完备,而我国正处于海军航空兵组建起步阶段,舰面清洗技术尚不成熟,急需相关标准加以规范。因此,应尽快研究分析国外相关标准,不断总结我国飞机舰面清洗工作的经验,早日形成我国舰载飞机舰面清洗标准,提高我国海军航空兵综合保障能力。
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(编辑:劳边)
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1003-6660(2014)03-0010-03