飞机结构腐蚀问题及防护技术方案研究

田东奎

（中国直升机设计研究所，江西 景德镇 333000）

通过对飞机结构腐蚀防护设计，不但能够提升飞机结构耐腐蚀性，同时还能延长飞机结构的应用期限。在对飞机结构腐蚀防护技术设计的过程中，需要综合思考飞机结构类型、应用材料及加工工艺等因素，科学设定飞机结构腐蚀防护技术方案，采取对应的防腐对策，在减少飞机结构腐蚀现象出现的同时，保证飞机结构顺利应用。

1 飞机结构防腐原则

1.1 全面性原则

要想减少飞机结构腐蚀现象发生，就要对飞机结构应用功能、应用期限和腐蚀防护之间关系有所认识，需要在进行飞机结构设计之前，做好对应的准备工作。首先，应该对飞机产品应用功能有一定了解，便于后续防腐设计工作开展。其次，延长飞机结构应用期限，精心选择相关材料，做好对应的防护工作，从而保证飞机结构防腐设计的合理性和全面性。

1.2 环境性原则

首先，结合飞机结构应用情况，针对起应用环节加以解析，及时找出应用环节中可能出现腐蚀现象部分或者环节。其次，不仅要给予飞机结构充分重视，同时还要加强局部应用环境的探究，利于及时找出和处理零部件腐蚀问题。

1.3 功能性原则

从飞机结构自身角度来说，自身存在一定繁琐性，并且这种繁琐性将直接影响应用者安全。假设内部结构存在腐蚀现象，不仅会给飞机正常应用造成影响，同时还会缩短飞机应用期限。因此，在进行飞机结构腐蚀防护设计时，需要在迎合力学性能的情况下，选择具备抗腐蚀功能的材料。

2 飞机结构的腐蚀问题产生因素

2.1 外界因素

通常情况下，发生腐蚀现象几率相对较高的领域主要有沿海区域及大气污染较为严重的区域。具体体现在四个方面。其一，和内地进行比较，通常沿海区域腐蚀程度较为严峻。其二，和北方领域进行比较，南方由于气候潮湿，飞机结构腐蚀情况较为严重。其三，从飞机自身角度来说，水上飞机腐蚀程度远远高于陆地飞机腐蚀程度。其四，针对飞机自身零部件来说，机翼腐蚀程度远远大于机身，特别是尾翼方面，由于尾翼腐蚀部位通常以受力构件、梁缘条为主，而尾翼发生腐蚀现象的部位通常在蒙皮、配重位置。机身则体现在蒙皮、龙骨架等位置。

2.2 结构因素

首先，各个金属接触位置由于存在各种类型的金属材料，在密封不严或者有水汽进入的状况下，将会出现电偶腐蚀；其次，紧固件及紧固孔四周等位置出现不同程度的腐蚀现象。最后，结构缝隙位置、容易积水位置及容易积盐位置等，都会出现一定的腐蚀状况。

3 飞机结构腐蚀防护技术方案

3.1 基本防护

（1）加强腐蚀介质进入防护。机身上部及机翼等容易进入水的位置应该采用密封处理对策，例如湿铆接等，并且还要避免腐蚀介质大量积留。在进行飞机结构设计的过程中，应该综合思考避免水或者其他液体大量积留。内部容易出现积水的位置，根据具体状况，在飞机结构设计中添加适量的排水通道，把各个位置的渗漏水、冷凝水引进到设有排水空洞的低凹处，从而实现水的排出。排水孔位置需要让存积的水或者其他液体能够顺利排除。排水孔四周需要设有密封铆接，结构外形设计应该做到简洁明了，给后续防腐蚀施工工作顺利开展提供便利条件的同时，还能降低灰尘、水气等物质的滞留。在进行飞机结构设计的过程中，应该避免出现凹槽等现象，防止出现腐蚀介质存留状况。如果存在腐蚀物质存留现象，应及时采取对应的密封处理对策，避免介质进入。

（2）定期通道检查。定期对通道情况进行检查，尤其是容易出现腐蚀现象的位置，更好做好通道检查工作。针对应力腐蚀敏感材料，应该适当的减少设计应力；应该尽可能的降低应力集中现象，防止出现结构腐蚀现象。

（3）加强材料选择。第一，应该根据飞机结构应用功能、位置及环境等因素，合理选择结构材料。第二，在进行材料选择的过程中，还要综合思考材料强度、抗腐蚀性等，从而提升飞机结构的抗腐蚀性。第三，需要结合可能存在的腐蚀问题，选择具备抗腐蚀功能的材料，在不考虑经济因素的情况下，通常需要选择耐腐蚀性比较理想的材料。第四，应该尽量的防止对腐蚀材料实施热处理，并且考虑材料相容性及全寿命经济特性。

3.2 表面防护

（1）表面防护一般原则。飞机结构表面防护作为减少结构材料腐蚀现象出现的重要环节，一般在型号预发环节中进行明确。通常情况下，主要由两部分组成，一个是无机防护层，另一个是有机防护层。在进行表面处理时，应该秉持以下原则。首先，结合结构材料自身特性及热处理状况等，合理选择防护层，并确保起可以迎合各个型号飞机运行环境。其次，所选择防护体系应该具备耐蚀性能的全面数据，尽量选择耐蚀性好的防护层。最后，注重防护层和被防护零件材料之间的相容性及限制应用要求。

（2）结构装配设计。在进行零部件选择时，应该保证配合面形状简单，利于贴合，防止出现强迫装配现象。在进行结构装配设计的过程中，应该确保相互间不用紧固件连接的独立零部件之间应该具有一定间隔，并且在结构件装配时，通常不能存在锉修现象，防止造成零部件表面保护层的损坏。此外，在进行紧固件选择的过程中，应该和被连接的材料电化学性相容，镀镉的紧固件不可和钛合金相连接。

（3）不同材料连接结构设计。首先，应该选择相同类型的金属或者电位差比较小的不同金属进行连接，并采用相容金属连接方式。在根据结构需求选择不相容金属连接过程中，应该实施GJBl720 防护。其次，各个金属之间应该设定对应的绝缘防护对策，例如涂漆等。并且采用阳极保护或者阴极保护对策。最后，针对不同金属组建的机构，应该防止出现大阴极小阳极危机连接。

3.3 防排水和通风设计

（1）结构防水设计工作。首先，应该做好机体结构空隙密封处理工作，采用的密封方式主要有缝内密封、缝外密封等。其次，把水密装置设定在各个门边缘位置。第二，将水密装置设计到所有门边缝内、缝外联合的密封方式实现对空隙的密封处理。最后，应该密封机翼上表面的扣盖及机身侧面扣盖，并在门窗等位置进行淋雨测试。

（2）结构排水设计工作。首先，需要根据飞机结构布局情况设定排水系统。其次，排水通道应该具备较强的通畅性，确保在停机的情况下也能将积水进行排水。最后，应该在积水相对较低的位置设定排水孔，假设存在沟槽等现象，应该对其加以密封处理，在此过程中，应该确保排水空洞直径高于10mm。

（3）结构通风设计工作。首先，结合通风需求及应用环节，适当的提升通风结构的实用性。其次，在不容易进水的位置设定固定式通风口。最后，在活动式通风门上设定开关，保证通风的通畅性。

4 结语

总而言之，随着航空技术的快速发展，飞机结构腐蚀防护设计也得到了良好发展，例如排水、通风等防腐蚀设计，在诸多飞机中广泛应用，并获取了理想的应用效果，值得在航空领域中全面普及和推广。