空客A320系列飞机雷达罩防静电涂层电连续性问题研究

李翔 李兴福

摘要：详细阐述了空客A320系列飞机雷达罩防静电涂层的作用机理，并依据维修手册，确定了影响防静电涂层电连续性的影响因素。通过试验，确认主要影响因素为防静电涂层的干膜厚度。有效的防静电涂层喷涂用量控制可控制防静电涂层的干膜厚度，从而实现防静电涂层的电连续性测试一次性通过。

关键词：雷达罩；防静电；电连续性；涂层

Keywords：radome；anti-static；electrical continuity；coating

1 雷达罩防静电涂层的作用机理

民航客机机载雷达罩在高速飞行中与空气摩擦使雷达罩表面产生静电，静电积聚会影响雷达罩的透波率，进而影响飞机的气象雷达系统性能。为了消除雷达罩表面的静电积聚影响，确保雷达罩的透微波特性，最有效的办法是在罩体表面涂覆合适的防静电涂层。防静电涂层是具有导电和排除积累静电荷能力的功能性涂层，可以利用静电的泄放效应，将积聚在物体表面的静电荷及时泄放出去，避免因静电积累所引起的各种问题。防静电涂层主要分为两种，一是在树脂中加入防静电剂，即添加型防静电涂层；另一种是在树脂中加入导电物质，如炭黑/银粉等，即本征型防静电涂层。由于本征型防静电涂层中有导电颗粒，会影响雷达罩的透波性，技术尚不成熟，所以一般不采用。目前，机载雷达罩的防静电涂层大量采用的是添加型的防静电涂层。

2 雷达罩的漆层涂层及验证试验

2.1雷达罩涂层组成

依据空客CMM 手册，空客A320系列飞机雷达罩漆层修复的任务号是53-15-11-380-803-A01，共涉及4层油漆的喷涂。第一层是喷涂于避雷条、锁扣等金属部件的蚀洗底漆P99（P/N 7641/3600），干燥条件为室温干燥至少1h，干膜厚度为8～10μm；第二层是喷涂于雷达罩复合材料壳体的面漆5014（P/N5425/0000），先室温干燥15min，再在60℃下最多干燥1h，最后室温冷却，干膜厚度为20～30μm；第三层是喷涂于雷达罩表面用于消除雷达罩表面静电影响的防静电油漆5014 Type II（P/N 5420/2620或0986/2620/008），先室温干燥30min，再在60℃下最多干燥3h，最后室温冷却（防静电漆层干燥后要检测漆层表面电阻和电连续性），干膜厚度为30～50μm；第四层是喷涂于雷达罩表面用于抗腐蚀的防腐蚀漆（P/N5478/0060），室温下干燥24h或在60℃下最多干燥4h，干膜厚度为80～100μm。

雷达罩漆层修复中的主要问题是，防静电漆层干燥后在进行电连续性测试时发现，根据手册喷涂后的防静电漆层的电连续性测试结果与CMM手册中要求的电阻值有差异。按照CMM手册任务号53-15-11-750-801-A02，使用兆欧表进行电连续性测试，测得的电阻值应低于200MΩ，实际工作中该测量数据经常高于手册的要求。

2.2 雷达罩防静电涂层电连续性影响因素分析

根据CMM手册内容，可能与雷达罩防静电漆层电连续性有关的因素有：防静电漆与前一层油漆的喷涂、干燥时间间隔，防静电漆层的厚度，干燥时间与环境，电阻值超高后处理，油漆的混合比例，电阻测量仪器、测量模具，下面分析对这些因素进行分析。

1）防静电漆与前层油漆的时间间隔

CMM手册要求防静电漆必须在前层油漆喷涂后16h内完成喷涂。

2）防静电漆层的厚度

CMM手册要求干膜厚度为30～50μm。

3）干燥时间与环境

CMM手册要求干燥条件为：先室温干燥30min，再在60℃下最多干燥3h，最后室温冷却。

4）电阻值超高后处理

CMM手册要求：电阻值如果过高，可在60℃下再烘焙1h。

5）油漆的混合比例

应完全按照油漆厂商技术说明执行，混合比例为3：1：1。

6）電阻测量仪器、测量模具

测量仪器（见图1）应符合手册要求并完好，电阻测量模具（见图2）应根据CMM手册DIN 65181制作而成。

由上述分析可见，除防静电漆层干膜厚度外，其他因素均为定量可控因素，故可初步判定防静电漆层干膜厚度是影响雷达罩防静电漆层电连续性测试的主要因素，如表1所示，同时得出当干膜厚度为30～40μm之间的某个值时，电连续性测试值小于200MΩ。

2.3 验证试验

1）试验目的

验证防静电漆层干膜厚度与电连续性之间的关系，确定更准确地符合手册要求的电连续性测试的防静电漆层干膜厚度区间。

2）试验内容

依据空客CMM手册内容，准确测量出防静电漆层干膜厚度下相对应的电连续性测试值，绘制防静电漆层干膜厚度与电连续性之间的关系曲线，确定更准确地符合手册要求的电连续性测试的防静电漆层干膜厚度区间。试验环境与器材：雷达罩喷漆间，温控烘房，已喷涂蚀洗底漆P99与面漆5014的雷达罩，铝板，500VDC兆欧表，漆层测厚仪，喷漆工具及耗材，劳动保护用品等。

3）试验步骤

在已喷涂蚀洗底漆P99与面漆5014的雷达罩表面自由选取12个区域并标号（每个区域间距≥200mm），每个区域选择5个点，共计60个点。将打磨过的铝板粘贴于选定点处。按照空客CMM手册53-15-11-380-006-A01要求，对选定的区域进行喷涂并干燥。喷涂厚度如表2所示。

通过试验，得到如图3所示结果，从中可以看出：当防静电漆层干膜厚度为37μm时，雷达罩防静电漆层表面电连续性测试值为200MΩ；防静电漆层干膜厚度在37～50μm之间时，雷达罩防静电漆层表面电连续性测试可以更准确地满足CMM手册要求。

4）试验结论

雷达罩防静电漆层干膜厚度与表面电连续性测试值之间的关系：随着防静电漆层厚度的增加，表面电连续性测试值减小。

防静电漆层干膜厚度在37～50μm之间时，雷达罩防静电漆层表面电连续性测试可以更加准确地满足CMM手册要求。

3 总结

在A320飞机机载雷达罩修理工作中，防静电涂层喷涂时应严格控制防静电油漆的用量。根据工作经验，室温环境下、在上压下排通风式喷漆工作间内，使用气动虹吸式手动喷枪喷涂A320系列飞机雷达罩，采用十字喷涂法，单件雷达罩的防静电油漆建议喷涂用量为0.9L。

作者简介

李翔，工程师，现从事A320系列/A330系列飞机结构修理、复合材料修理、整机褪喷漆以及飞机工程管理等方面工作。

李兴福，高级工程师，现从事飞机结构设计、飞机工程管理等方面工作。