飞机腐蚀损伤等级划分探讨

王 豪，王文亮，李文钦，徐 辉

（海军驻南昌地区航空军事代表室，江西 南昌330024）

1 腐蚀损伤等级划分影响因素

腐蚀等级划分应充分考虑结构腐蚀的腐蚀原因、腐蚀类别、腐蚀程度、可检性、检出的时间历程等多种影响因素。“腐蚀原因”是偶然因素还是非偶然因素、“腐蚀类别”是局部腐蚀还是广布腐蚀、“腐蚀程度”是否超出允许损伤极限，是腐蚀等级评级的决定因素。

1.1 腐蚀原因

结构腐蚀原因是评定腐蚀级别的首要决定性因素。腐蚀原因可分为“非偶然因素”和“偶然因素”。

1）非偶然因素

结构腐蚀在整个机队普遍存在 （如源于飞机使用环境、结构设计缺陷等）；并且通过采取调整CPC(飞机结构腐蚀防护与控制)任务/要求、重复检查间隔等手段，能够有效地将结构腐蚀控制在一级或者更好水平。这类结构腐蚀的原因称为“非偶然因素”。

非偶然因素包括：结构表面保护层自然老化；防腐剂自然老化；结构设计缺陷等。

2）偶然因素

如果结构腐蚀原因在整个机队中并不具有普遍性，且通过采取调整CPC任务/要求、重复检查间隔等手段，并不能够有效地将个体飞机结构腐蚀控制在一级或者更好的水平 （但偶然因素导致的结构腐蚀均为一级腐蚀）。这类结构腐蚀的原因称为 “偶然因素”。

偶然因素包括：结构修理工艺不当 (将可能导致二次腐蚀)；构件安装密封不当；排污通道不畅；意外渗漏 (包括如装置/设备中的腐蚀液、化工品货物等)；防腐措施不当 (清洁不彻底,忘喷防腐剂)等。

1.2 腐蚀类别

腐蚀类别包括局部腐蚀和广布腐蚀。局部腐蚀只可能导致单个结构失效，对飞机结构持续性危害程度较小。广布腐蚀属于广布结构损伤的一种，可能会导致结构系统整体剩余强度严重降低，对飞机持续性危害远大于局部腐蚀。

1）发生局部腐蚀的典型部位

（1）机翼、机身、尾翼等部件不相邻隔间蒙皮或腹板上发生的腐蚀；

（2）单个或两个以上（含两个）不相邻框、肋、缘条、长桁或加强件等同类构件上发生的腐蚀；

（3）蒙皮、腹板、框、肋、缘条、长桁或加强件等不同类构件腐蚀,但腐蚀并不在同一隔间区域。

2）发生广布腐蚀的典型部位

（1）机翼、机身、尾翼等部件相邻两个或者两个以上隔间蒙皮或腹板上发生的腐蚀；

（2）两个或者两个以上相邻框、肋、缘条、长桁或加强件等同类构件发生的腐蚀；

（3）同一隔间内两类或两类以上结构件(蒙皮、腹板、框、肋、缘条、长桁或加强件等)上发生的腐蚀。

1.3 腐蚀损伤量化表征

腐蚀程度直接决定了飞机结构的剩余承载能力,直接关系到腐蚀损伤等级的评定结果和飞机持续性。清除腐蚀后的结构承载能力,是腐蚀程度的评定标准。

腐蚀特征量是表示腐蚀程度的尺度。一般用三维尺度如长、宽、深描述腐蚀严重程度。根据不同腐蚀形态可以用不同的腐蚀特征量来描述,如孔蚀一般用最大深度来描述；严重剥蚀一般用腐蚀面积来描述；对受力构件而言,剖面面积的削弱,取决于腐蚀深度和宽度，在构件宽度方向上,腐蚀宽度相同时,构件剖面的削弱,仅取决于腐蚀深度。

按结构强度设计准则要求,结构承载能力不允许低于设计的极限载荷。因而，清除腐蚀后的结构是否能够承受设计极限载荷,就表明了结构腐蚀损伤程度是否在允许损伤极限范围内。

2 腐蚀损伤等级划分原则

根据其他类飞机结构腐蚀损伤等级判别原则并借鉴国外老龄飞机有关使用维护经验，可将腐蚀等级划分为三级。能否将结构腐蚀控制在一级或者更好的水平，是判断CPC任务活动/技术要求是否有效的唯一标准。

1）一级腐蚀损伤

（1）在两次相邻的检查间隔内发生的局部腐蚀，其损伤去除量在结构允许损伤极限值内；

（2）在两次相邻的检查间隔内发生的广布腐蚀，但其损伤去除量明显小于结构允许损伤极限值；

（3）在两次相邻的检查间隔内发生腐蚀，其损伤去除量超过结构允许损伤极限值，但是腐蚀起因为偶然因素（在整个机队并不具有普遍性）；

（4）结构检查表明，在两次相邻检查中仅有的轻微腐蚀，但最近一次的检查发现，历次累计损伤去除量已超出了结构允许损伤极限值。

2）二级腐蚀损伤

（1）在两次相邻的检查间隔内发生的局部腐蚀，其损伤去除量超出结构允许损伤极限值；

（2）在两次相邻的检查间隔内发生的广布腐蚀，其损伤去除量接近结构允许损伤极限值。

3）三级腐蚀损伤

当第一次或随后的检查发现的腐蚀，已严重影响到飞机的安全性，此种情况在机队中其他飞机上也可能发生，对机队同型号飞机需要紧急关注。

需要指出的是，腐蚀等级的判定与是否需要修理或更换无直接关系，当总损伤超过允许极限时，不管是Ⅰ级腐蚀还是Ⅱ级腐蚀，都需要修理或更换。腐蚀等级的判定直接影响的是为腐蚀防护方案的修改。如果在腐蚀防护中发现了Ⅰ级腐蚀，则不影响腐蚀防护方案；如果发现了Ⅱ级腐蚀，则需要评估并确定是否需要修改腐蚀防护方案。

如果在腐蚀检查中发现了Ⅱ级以上腐蚀损伤，发现的单位要及时将检查和腐蚀损伤的结果报告相应的修理厂家与飞机设计制造单位，飞机设计制造单位分析腐蚀原因并改进飞机设计。同时，要考虑对同机型的机队进行普查或修改腐蚀防护方案。

3 腐蚀损伤等级逻辑决断

根据以上腐蚀损伤等级划分原则，并权衡考虑腐蚀损伤等级评定的主要影响因素，构建科学、合理、工程实用的腐蚀损伤等级逻辑决断图 （如图1所示）。

图1 腐蚀损伤等级逻辑决断图

[1]牛志燕.飞机腐蚀原因与防护控制[J].航空工程与维修,2001.1.

[2]黄昌龙,万小明.飞机结构腐蚀级别评定准则详析[J].中国民航大学学报.2007,25(1).

[3]刘秀丽.飞机结构腐蚀检测技术研究[J].机械强度.2004，26(S)：60-62.

[4]杨宾峰等.飞机结构腐蚀检测中的脉冲涡流无损检测技术.测试技术学报.2005,19(1).