资讯中心

数据共享

试验资源

信息资源

防护技术

专题 | 团结协作 攻坚克难 ——记某型飞机腐蚀防护关键技术项目团队

2017-12-27 16:17:21
作者: 赵连红 中国特种飞行器研究所
来源:《腐蚀防护之友》

近年来随着国家对航空工业及科技的发展日益重视,运20 飞机、国产 C919 等大型飞机陆续研制首飞,ARJ21 等小型飞机也如雨后春笋般纷纷出现,同时复合材料主承力结构、大功率航空发动机、综合模块化航电系统、高精度计算等方面关键技术的不断突破,我国航空工业将会得到长足的发展,相信不久的刚来航空工业呈现繁荣昌盛的大好局面。

    近年来随着国家对航空工业及科技的发展日益重视,运20 飞机、国产 C919 等大型飞机陆续研制首飞,ARJ21 等小型飞机也如雨后春笋般纷纷出现,同时复合材料主承力结构、大功率航空发动机、综合模块化航电系统、高精度计算等方面关键技术的不断突破,我国航空工业将会得到长足的发展,相信不久的刚来航空工业呈现繁荣昌盛的大好局面。对于我们航空科研单位这既是机遇也是挑战,我们要抓住航空工业发展黄金期,促使自己快速成长,不断完善科研设施、优化人才结构,为我国航空工业的发展加油助力,为打造成我国成为世界航空强国而努力。同样这也是挑战,随着航空工业的发展,必将面临与其他航空强国的竞争,这就要求我们设计出来的飞机性能更好、更可靠,安全性更高,要求我们了解和掌握世界先进飞机设计方法的同时,不断加强创新,才能在世界航空强国中占有一席之地,特别是对于我们腐蚀防护与控制研究中心,随着飞机在沿海使用服役的时间越来越长、频率越来越高,高盐高湿的海洋环境已经严重影响飞机的使用性能,摆在我们面前的就是如何用快速有效的方法解决飞机的腐蚀问题,中心紧抓机遇,迎接挑战,广泛总结前期中心在水轰 5 飞机上防腐蚀设计与维修的经验教训,积极学习国际先进飞机防腐蚀设计方法,逐渐形成了一套从飞机设计、制造、使用、维修的全方位防腐蚀方案。在这样背景情况,中心承担了某型飞机腐蚀防护关键技术攻关任务,涉及飞机结构、机载设备、防护体系等9个方面的腐蚀防护工作,完成时间为 1.5 年,任务重,时间紧,经中心领导讨论研究,迅速组建项目团队完成项目任务,由此,我们某型飞机腐蚀防护关键技术项目团队组建了,开始了紧张充实的项目突击之旅。


1

 

2

 

    项目策划 分工明确

 

    团队拿到项目,立即组织团队成员讨论,首先明确某型飞机腐蚀防护关键技术内涵,总结出了技术体系完善、环境适应性评估以及必要的验证性试验 3 个大方面内容,其次按照内容从飞机的排水设计、密封设计、表面处理、防护体系优选,环境适应性、缓蚀剂有效性和兼容性、油箱耐久性验证、飞机机载电子设备防腐设计、外场修理技术等 9 个方面安排工作任务,同时大家分析各自项目内容之间前后关系,讨论制定项目详细计划,划定任务责任人,最后形成12人项目团队,梳理出需要完成的《飞机防护体系的环境适应性评估》、《飞机环境对其疲劳寿命影响分析》、《飞机典型紧固件防护体系防护能力验证》、《缓蚀剂与重防腐区域典型材料兼容性分析》、《飞机电连接器防腐蚀设计验证分析》、《飞机缓蚀剂在典型结构上应用的有效性分析》、《飞机铝合金和合金钢结构腐蚀损伤外场表面防护修理》、《飞机防水透气系统在机载电子设备舱的应用验证等及相关的验证试验》等 20多份报告。最后,团队讨论项目关键技术和研究成果,形成飞机结构腐蚀防护设计的指南、飞机外场维护修理的手册等 2本著作、形成外场快速修理的修理箱一套用于服务外场修理,团队每个人明确各自任务和分工后,积极着手准备,为项目顺利推进共同努力。


    团队协作 争分夺秒

 

    当项目分工明确后,各自根据自己的任务制定工作计划,同时各自将需要协助的工作内容提出来,由团队共同解决完成,大家团结协作,互相配合,严格按照项目进展要求,争分夺秒,确保项目计划能在各节点上按时完成,同时以院所青年突击队活动为契机,团队创建“某型飞机腐蚀防护关键技术攻关突击队”,以突击队不怕吃苦,敢于担当,敢打硬仗的精神武装团队,采取多表扬多激励的方式鼓励团队成员,形成良好积极的工作氛围,大家上班期间认真落实项目计划内容,下班后团队讨论技术难题,团队成员各个斗志昂扬,争取在项目突任务中取得好的成绩。


    (一)技术体系完善

 

    编制飞机腐蚀防护控制大纲,分别从编制目的、适用范围、引用文件、CPC 设计思想与目标、组织管理与职责、CPC 设计原则与方法入手,重点从方案设计阶段、工程研制阶段、设计定型阶段、生产阶段、使用维护阶段日出各个阶段的腐蚀防护的主要任务、目标、内容、节点控制及标志,为项目的开展指明方向、明确方法。


    搭建飞机腐蚀防护与控制设计要求的框架,从结构材料选用与表面防护设计要求、结构防腐蚀密封/通风/防排水设计、典型零组件腐蚀防护与控制设计要求和机载设备腐蚀防护与控制设计要求等方面提出飞机腐蚀防护与控制设计要求。


    重要结构评定中以重要结构选材、表面处理、使用环境等参数作为设计输入,分别从材料性能额定值、环境额定值、重要结构部位腐蚀评定等方面分析,形成重要结构项目评定方法。


    (二)环境适应性评估

 

    按照抗腐蚀设计及防护体系的环境适应性评估的要求,选取飞机典型部位及区域,设计环境适应性典型结构件,分析不同结构部位的环境和载荷情况,编制有针对性的实验环境谱和载荷谱,开展加速环境试验和疲劳载荷试验;完成典型结构抗腐蚀设计及防护体系的环境适应性评估方法。


    (三)必要的验证性试验

 

    梳理验证性试验,分别从油箱密封、机载设备、紧固件防护、防护体系损伤外场快速修理、缓蚀剂有效性及兼容性等方面开展验证性试验,为飞机典型结构、防护体系、外场维修等方面的腐蚀防护与控制技术提供试验依据,特别是油箱密封验证试验具有国内领先性,在团队一致努力下,形成了一套油箱密封有效性验证试验方法,重点介绍一下油箱密封耐久性验证试验。首先开展密封剂剥离强度试验,确定影响油箱密封剂剥离强度的环境因素,其次开展密封剂性能试验确定不同密封形式下密封效果的好坏,前两次试验为后面油箱耐久性验证试验提供试验依据,最后开展整体油箱密封耐久性验证试验,油箱密封耐久性验证试验是部件级实验,需要在考虑内部压力的环境下开展疲劳试验,且试验件协调加载点多、疲劳载荷值大,无论是试验件设计、试验充压以及试验协调加载等方面考虑,都是一个复杂度高难度系数大的部件级试验,由于前期没有做类似的试验经验,同时在查找相关实验标准要求中没有开展此项试验的标准要求,团队刚开始很困难,经过短暂时间的调整、讨论和研究,团队形成了试验实施方案和相应试验风险评估,制定了较为详细的试验实施办法。团队按照试验实施方案,各自确定了自己的任务,大家查文献的查文献,联系专家的联系专家,各自都在为试验的顺利开展努力着。


    试验件设计团队设计人员在熟悉和掌握飞机的实际结构的基础上,须保证设计试验件考核区与实际结构一致,在试验件非考核区须保证结构刚度、强度,传力途径与原结构的一致性的情况下,查阅飞机结构设计指南、飞机典型结构优化方法以及连接部位标准件设计方法等报告,对试验件主体结构、试验件加载端结构、试验件固支端结构等进行设计。


    试验件论证分析做好试验件设计只是第一步,为了确保试验件在后期试验顺利开展,我们需要对设计出来的试验件论证分析,论证试验件结构强度是否满足要求、试验件考核区须是否与真实结构应力、应变及变形一致等。采用 PATRAN/NASTRAN 软件建立有限元模型分析试验件,试验件强度分析校核结果完全满足要求。


    试验方案讨论试验方案对于试验至关重要,团队通过几轮组内谈论和中心内部讨论的形式,确保编制试验方案的合理性,针对试验件的加载方式,载荷大小,试验件内部气压、应力应变采集形式、试验中止和合格判据、试验件破坏中止后如何修理与合作方多次讨论确定,反复斟酌考虑,力争在试验方案阶段将试验所有情况考虑出来,确保后期试验顺利进行,经过大伙的共同努力,试验方案获得评审专家一致通过。


    试验准备及开展团队考虑试验件及试验夹具的加工和装配密封是试验成败的关键,为使试验件加工、装配、密封过程受控,需要安装工艺人员保证加工质量,同时与试验人员沟通共同确定试验前期准备工作,如试验件安装形式、加载形式以及试验件夹具大小等,同时就试验过程细节控制,实验误差影响因素、试验人员安全控制等沟通形成相关试验过程控制要求,确保试验顺利完成。


    精炼成果 应用军工团队从飞机典型结构、机载设备、外场修理,防护体系等方面提出的腐蚀防护新技术,通过验证性试验、典型结构腐蚀疲劳试验和重要结构环境适应性评估分析等手段来验证和分析,总结归纳飞机腐蚀防护新技术,最终通过《飞机腐蚀防护与控制设计指南》和《飞机腐蚀维护和修理手册》的形式应用到飞机防腐蚀设计与维修中,对于飞机结构设计和外场维修有重要指导作用。


    针对飞机服役环境及其特点、有针对性的从防腐蚀结构设计、材料选用、覆盖层选用、有机涂层选用、装配密封设计、结构排水设计、缓蚀剂应用等方面提出了防腐蚀设计要求,编制了《飞机腐蚀防护与控制设计指南》供结构设计使用。


    针对外场飞机腐蚀维护和修理调研结果,以及外场维护修理人员意见反馈,从腐蚀维护和修理的基本理论、飞机结构的维护和修理、维护和修理用工具及材料着手,按照飞机机翼、机身、尾翼、操纵系统、液压系统、起落架、修理腐蚀的处理等内容提出飞机维护修理要求,编制形成《飞机腐蚀维护和修理手册》。


    通过项目团队集体攻关,形成了一套有针对性的飞机外场快速修理箱,结合多年研发飞机缓蚀剂的经验,以及飞机的使用环境特点,将不同的缓蚀剂应用到飞机不同结构部位,为飞机量身定制了一套“保护衣”。


    结语我们只是中心众多项目团队中的一支,在中心这台机器上发挥出自己作为一颗螺丝钉的重要性和闪光点,大家始终坚持团结协作,共同努力,发扬不怕苦、不怕累的精神,以精益求精、持之以恒的态度,攻坚克难,勇于创新,为中心的发展和壮大献出自己一份力,相信在我们大家的努力之下腐蚀防护中心明天会更好。


    ●  作者简介

 

3

 

    赵连红,男,1988 年生,毕业于哈尔滨工业大学固体力学专业,硕士研究生学历,主要从事腐蚀防护结构设计、腐蚀损伤预测研究等工作,发表核心论文十余篇,多次负责参与海装、空装、工信部等重大课题。

标签: 航空工业, 飞机, 腐蚀防护,

腐蚀与防护网官方微信

官方微信

新闻 天天有料
分享到: