建设先进的科研实验平台推动航空装备发展

         结构腐蚀防护与控制技术属于航空装备的重要技术领域，是未来航空科技和武器装备研制、发展所必不可少的技术之一。3月10日，中航工业特飞所/中航通飞研究院结构腐蚀防护与控制航空科技重点实验室通过设立评审、正式挂牌成立。该重点实验室主要针对抗腐蚀设计与分析、腐蚀损伤分析与评定、腐蚀损伤维护与修理等三个我国航空工业急需的重要支撑技术进行全面深入的研究，引领本领域技术创新发展的需求。

        中航工业特飞所/中航通飞研究院副总工程师、结构腐蚀防护与控制航空科技重点实验室常务副主任王浩伟介绍说：飞机的腐蚀防护与控制是一个系统工程，贯穿于飞机方案论证/设计、生产制造、使用维护的全寿命周期。结构腐蚀防护与控制技术是在腐蚀科学理论基础上，融合了腐蚀经济学、表面工程学、管理学、环境工程学等学科的一门新兴学科，还包括成套的腐蚀防护与控制技术、试验和检测技术、设计原则及其相关工艺、方法和标准。

         目前，我国航空工业和装备研制急需该领域结构防腐蚀设计与分析技术、结构腐蚀仿真模拟与预测技术、试验验证技术、腐蚀损伤监测等技术的支持。国内在大部分型号研制中尚未采用系统工程的研究方法，导致我国结构防腐蚀设计与分析技术总体水平只相当于国外第二代飞机的水准。

        在结构腐蚀仿真模拟与预测技术领域，国内正在完善多种材料及其对应的腐蚀数学模型库，图像化腐蚀动态模拟技术的研究也处于起步阶段。中航工业特飞所已通过灰色模型、神经网络模型建立了腐蚀时间与腐蚀深度、疲劳寿命之间的映射关系，并通过试验验证，达到了工程应用水平。基于法拉第定律，按照腐蚀电流等效原则确定了温度、湿度、离子浓度等主要环境因素对腐蚀的定量影响，为下一步多因素腐蚀动态模拟奠定了基础。在飞机结构健康监控方面，国外基于电化学的腐蚀损伤监测传感实现了较大的技术突破，在军、民用飞机上已经实现了工程应用；国内仅对压电、光纤、声发射传感器的原理及监控方案进行了研究，难以实现在飞机上的网络布置。中航工业特飞所从“十二五”初期开展具有自主知识产权的腐蚀监测传感技术研究，目前正在进行实验室模拟和外场环境下传感器的演示样机测试。

　　据王浩伟介绍，结构腐蚀防护与控制技术中服务于航空装备发展的先进技术很多，我们列举一些有代表性的技术来说明。首先是先进防护涂料技术，如：纳米颗粒改性的无铬预处理和底漆、高耐紫外防腐涂层、防污/自洁涂层、超疏水/疏油涂层、耐雨蚀弹性纳米涂层等。Akzo Nobel公司采用基于镁的纳米颗粒代替铬酸盐，有效地防止了高强度铝合金的腐蚀，其无铬环氧底漆：37063、37076、CF37112、CF37124；无铬聚氨酯底漆：Aerodur CF Primer 37047、Aerodur CF Barrier Primer 37045已在空客和波音飞机型号上广泛使用。而Deft公司无铬体系－预处理剂和底漆09GY007（零VOC）正在美国空军F-15和挪威空军F-16战斗机上进行试验。针对紫外光辐射导致的表面漆层破坏和树脂降解的问题，国外已研制出特种聚氨酯涂料，该涂料试用10年后，光泽仍能保持80%以上；空客飞机试飞10个月后，漆膜光泽毫无变化。美国、俄罗斯发展了含氟弹性防雨蚀涂料，此涂料在200~260℃下具有长期热稳定性；同时美国研发成功AeroKret 纳米弹性涂层，上述两种涂层有效解决了200~260℃下高气动热的防护和亚音速飞机玻璃钢部件的雨蚀问题。未来航空涂料将向：底漆无铬、无铅化；底面漆体系高性能化，如高柔韧型、耐高温型、多功能复合型等；体系薄膜化和轻质化；涂料环境友好化，如高固体分、无溶剂、水性和紫外光（UV）固化方向发展。