探讨直升机电子电气系统腐蚀防控

2018-09-17 18:54:27 作者：陈华原中信海洋直升机股份有限公司来源：本网整理分享至：

一、探讨重视直升机电子电气系统腐蚀的必要性

自20世纪30年代至今，直升机技术经历了四代发展阶段，并将进入第五代的变革期。无论是飞行操控电传化甚至下一代的光传化这一关键技术的革新，还是伴随电子信息技术发展，集成化、信息化程度显著提高，机载电子信息设备所占全机比例高达40%以上的事实，无不充分体现当代直升机的飞行性能、飞行安全和可靠性在很大程度上取决于电子设备的水平、精度和可靠性。

国内直升机用户运营基地主要分布在沿海地区，海洋大气腐蚀环境对直升机的腐蚀非常严重。机载电子设备中材料、性能及元件在此类工作条件作用下极易发生“变质”或腐蚀，精度和可靠性大大降低。

从作者20余年的直升机维护经历及行业调研可知，针对飞机机身结构及机械部件的腐蚀防控技术及方案已较为完善，而对直升机电子电气系统腐蚀预防、控制，无论从飞机制造厂家提供的技术资料还是相关行业院校的教科理论，均难寻系统方法可依，且缺乏行业操作标准参照。所以，在实际的直升机用户中，对于电子电气系统腐蚀防、控，普遍存在重视程度各异，处理措施不一的乱象。

下面结合本公司主力机型之一EC225直升机出现过的腐蚀影响案例，进一步阐述对电子电气系统腐蚀疏于防控所造成的后果。

在本公司2009年于某一海滨城市作业基地，曾经因腐蚀预防不到位，发生发动机电气插头受严重盐分腐蚀后（如下图1）触发发动机地面慢车工作状态时，出现“GOV”（控制功能）信息告警，导致飞机故障停场。不但影响了对客户的正常保障，且造成高额航材成本的消耗。

主要有价值高达人民币20余万元的发动机电子部件FADEC（全权限数字电子控制组件）因存在稳定控制余度故障而更换，还有价值人民币约10万元的发动机线路因严重腐蚀导致插头损伤超标，而公司缺少厂家对发动机线路修复能力的授权，最终只能对发动机整体线束更换。

图1

由上述实例可见直升机电子电气系统腐蚀不容忽视，其造成电子电气系统的可靠性下降从而牵连飞机性能及安全，运营效益受损同时还增加不可控的航材消耗成本。

可见，有效的电子电气系统腐蚀防控技术、方案对保障主要运行于高盐雾海洋环境的本公司直升机可靠性尤为重要，同时也是解决类似运行环境的同行业乃至国家其他直升机用户共同痛点问题的关键。

二、电子电气系统腐蚀原理、防控措施及可行性分析

基于电子电气系统腐蚀防控的重要性，作者主要从电子电气系统腐蚀种类、机理入手，结合实际经验，研究出针对盐雾运行环境下直升机电子电气系统腐蚀防控的有效方法。并通过分析实践应用数据，探讨该方法的可行性及有效性。

腐蚀是金属因发生化学或电化学作用而引起的破坏。对于运行于沿海的直升机，腐蚀环境主要是海洋大气和海水盐雾，本文探讨的直升机电子电气系统腐蚀主要出现在开放或半封闭区域：机身、起落架舱，主减、桨毂、发动机舱、尾梁、尾斜梁。发生腐蚀的部件主要是机身天线、探头，线路、接头，传感器件。

而发生腐蚀的原理则是上述部件金属部分因盐分、水汽及油污造成的以化学腐蚀为主的破坏，化学腐蚀机理是金属和非电解质或气体相互作用产生的腐蚀。此类腐蚀的预防主要是使用有效防腐材料定期或按需不定期进行表层防护，隔绝化学腐蚀产生的介质。

腐蚀的控制则是根据发生腐蚀的金属材料特性采取正确方式彻底清除腐蚀产物及材料后，再使用有效防腐材料进行止腐及保护。

另外应对此类腐蚀的长效机制则是建立合理有效的腐蚀防控大纲，其中详细列明检查、处理内容、方法及方式，监控生产部门严格遵照执行，并结合飞机运行情况及方案执行效果视情修正。

为抛砖引玉以激发广大同仁、专家对更高效方法的探讨，结合上述防控逻辑，作者归纳出以“预防为主，及时控腐”为指导思想的直升机电子电气系统腐蚀防控方法，篇幅有限本文仅列出其中如下部分（表1），更详细方案及内容可参考作者组织编制的本公司直升机电子电气系统腐蚀防控手册。

飞机部件类型	部附件名称	防腐产品规格	腐蚀防控逻辑
插头、插座类	插头、尾帽、同轴接头外壳	油污清除剂MIL-T-81533 防腐剂 MIL-C-85054,TYPE I OR II	腐蚀防控逻辑： “预防为主，及时除腐” 腐蚀防控方式：腐蚀预防：总体原则是按腐蚀发生机率确定定期检查及部件按期防腐处理的间隔，例如：机身、起落架舱、桨毂区域设备检查、防腐间隔为6个月；减速器区、发动机舱、尾斜梁检查、防腐间隔1年；其他密闭舱区域2年以上。另外需根据飞行量及运行环境合理修正。具体系统及部件预防间隔参照后续手册细节按需设定，如机身外部天线及探头状况检查还应列入每日航后检查单内。腐蚀控制：已发现腐蚀部件按后续手册控腐方法完成处理后，相应的检查间隔视情更改，须结合腐蚀严重程度及再次发生的机率按状态监控。
	插头内部、插头及尾帽内部螺纹	防腐剂MIL-C-81309,TYPE III,CLASS 2
	插头、接头与机身结合部分	防水垫 AV-DEC HI-TAK
线路、插针类	线路外表	防腐剂MIL-C-81309,TYPE III,CLASS 2
	线芯、屏蔽线	防腐剂MIL-C-81309,TYPE II,CLASS 2
	插针、插孔	插针导通增强剂 Stabilant 22 插孔防水盲堵 MS27488
	插头尾帽线路	密封剂 AV-DECHT3326-5 AV-DEC HT5509-2
机身天线、探头类	机身天线	结合面防腐溶液Alodine MIL-C-5541 天线密封剂HT3326-5-5天线密封剂 TG8498
机身天线、探头类	传感探头	安装密封剂 PR1440B-2 探头表面防腐剂 MIL-C-81309,TYPE III,CLASS 2
电子集成部件	部件外表	结合面防腐溶液Alodine MIL-C-5541防腐剂 MIL-PRF-81309
电子集成部件	集成电路板	插排导通增强剂 Stabilant 22

表1

为检验上述方法的有效性，作者自2009年起，以本公司的AS332直升机机队为方法实施样本，以飞机大修为时间节点，持续统计分析自上述直升机腐蚀防控方法实施以来，因发生腐蚀而更换或修复的电子电气部件数量变化，以及对应产生的航材消耗成本变化的情况。

统计分析结果如下图所示，其中不难发现，该方案的实施对该直升机机队的电子电气部件的腐蚀防控起到了显著的效果，对比8年时间多架直升机的统计数据，可见此类腐蚀发生数量（2009年单架机187次至2017年单架机32次）及相应航材消耗成本（2009年单架机消耗人民币48.5万元至2017年单架机消耗人民币9万元）大幅降低，充分体现出该方法的实施为公司节省了高额的航材成本、人力成本，以及对飞机运行效率的有效促进，同时也意味着该机队直升机的安全性、可靠性得到良好的保障。