劉元海 中國特種飛行器研究所高級工程師

    海洋環境下航空裝備的腐蝕防護與控制工作是保證結構完整性的重要環節，是結構耐久性設計的重要內容，是實現結構長壽命、高可靠性、低維修成本的重要保證。它涉及到材料、工藝、表面處理和防護技術、應力和變形的控制等，是一門多專業、跨學科的綜合技術。通過系統工程性腐蝕防護與控制技術研究，可以規范和指導航空裝備抗腐蝕設計與全壽命管理，提高裝備在方案論證、結構設計、生產制造和使用維護各階段的腐蝕防護與控制水平。特飛所作為多款型號研制腐蝕防護與控制副總設計師單位，首次將全壽命期“系統工程”理念納入到型號研制中，為了全面了解航空裝備型號研制腐蝕防護與控制系統工程，記者特邀請到中國特種飛行器研究所劉元海高級工程師作相關方面的精彩解讀。

    記者：貴所作為航空裝備多款型號腐蝕防護與控制副總設計師單位，參與了多款在研在役裝備型號研制工作，請介紹下貴所在型號防腐蝕工作中的定位？

    劉元海：航空裝備型號腐蝕防護與控制工作是一項系統工程，應建立集管理、設計、試驗、試制和使用維護等為一體的全壽命腐蝕防護與控制技術體系。為加強型號腐蝕防護與控制工作，總師系統應成立腐蝕防護與控制工作分系統，將腐蝕防護與控制視為獨立分系統實施管理（即結構、強度分系統同等管理模式進行），組織開展型號研制中腐蝕防護與控制相關工作，建立暢通、有效的腐蝕防護與控制技術協調、技術指揮和技術決策流程和管控渠道，規范型號方案設計、工程研制、設計定型、生產制造、使用維護各個階段中的腐蝕防護與控制設計、分析、試驗、工藝技術管理工作。

    根據航空裝備型號研制全壽命周期腐蝕防護與控制工作目標和指導思想，為保障腐蝕防護與控制工作的有效落實，在飛機全壽命期內中采用目標管理與過程監督 / 檢查的管理模式，緊緊圍繞腐蝕防護與控制目標不僅做好腐蝕防護設計、關鍵技術攻關及驗證試驗等工作，更要注重細節腐蝕防護措施 / 方案的實施和監督。

    中國特種飛行器研究所作為航空裝備腐蝕防護與控制技術研究專業機構，作為型號研制副總設計師單位參與了多款型號的腐蝕防護與控制工作，在航空裝備型號研制過程中，扮演雙重角色。一方面作為工作分系統副總設計師單位，協助總師單位開展腐蝕防護與控制工作，扮演著“運動員”的角色，包括參與型號全壽命期的腐蝕防護與控制工作規劃；協助制定型號腐蝕防護與控制頂層指令性文件；協助制定型號腐蝕防護與控制頂層設計文件、設計指導性文件；提出并開展型號腐蝕防護與控制關鍵技術攻關、設計研制性、驗證性試驗；參與型號腐蝕防護與控制詳細設計，負責制定型號詳細設計要求 / 手冊；協助制定生產制造中的腐蝕控制要求，并參與跟產，確保設計細節的貫徹與執行；組織型號使用維護中的關鍵技術攻關，協助制定腐蝕防護與控制維修大綱、維修手冊；組織必要的腐蝕防護與控制技術培訓等。另一方面，作為腐蝕防護與控制專業技術指導和監督單位，扮演著“裁判員”的角色，參與型號結構、發動機、任務系統及機載設備腐蝕相關階段性工作的檢查或審查，包括機載產品協議書腐蝕條款的審查，產品研制方案審查和指導、C 轉 S 審查，以及研制和過程試驗情況檢查或審查等等。

    記者：在航空裝備型號研制過程中，結合貴所的型號研制腐蝕防護與控制技術攻關及工作經驗，談談型號防腐蝕的必要性與關鍵性。

    劉元海：在海洋環境條件服役的是艦載機，是以艦船、航母為載體并在廣泛海域內使用和存放的裝備，長期在惡劣的海洋艦載環境下起降、停放。與陸基飛機不同，艦載機不僅必須耐受嚴酷的鹽、飛濺、浪花以及持續不斷的干 / 濕循環環境的作用，還有其自身的特殊服役使用環境，對艦載機結構、系統設備及附件的腐蝕與防護成為提出了巨大挑戰。

    目前，我國艦載機雖然服役時間較短、且尚未實現常態化駐艦，但是由于既有機型的防腐蝕設計不到位和深度防腐措施不得力，當前間歇式上艦的艦載機腐蝕現象及其隱患已經非常明顯。根據南海方向服役的海軍戰斗機和參加亞丁灣護航的艦載直升機出現的腐蝕情況，隨著服役年限的增加，一旦實現常態化駐艦和全國海域的巡航，腐蝕和腐蝕故障必將是艦載機維護保障的最大難題。

    根據我海軍在東、南海主權保障和全球化經濟保障等重大任務中承擔的責任和義務，未來艦載機不僅將全壽命周期內駐艦使用，而且必將處于更加惡劣的腐蝕環境和高強度的訓練甚至作戰狀態。因此，艦載機的腐蝕防護問題將成為制約我海軍由淺藍走向深藍的戰略轉型、更好的維護和拓展我海上權益的關鍵因素。

    海洋環境下軍用飛機的腐蝕防護與控制（CPC）工作是保證飛機結構完整性的重要環節，是結構耐久性設計的重要內容，是實現飛機結構長壽命、高可靠性、低維修成本的重要保證。它涉及到材料、工藝、表面處理和防護技術、應力和變形的控制等，是一門多專業、跨學科的綜合技術。通過系統工程性腐蝕防護與控制技術研究，可以規范和指導海軍飛機抗腐蝕設計與全壽命管理，提高軍機在方案論證、結構設計、生產制造和使用維護各階段的腐蝕防護與控制水平。

    因此，海洋環境下飛機的腐蝕防護與控制不僅僅是在維護與維修階段對腐蝕排除，更不是簡單的去腐蝕或無足輕重的問題，而是涉及到方案論證、設計、生產制造、使用維護與修理等諸多環節的系統工程性問題。為此，要求深入研究我國海洋環境下使用飛機的腐蝕環境特點，充分借鑒國外飛機在腐蝕控制方面的先進經驗和我國在飛機研制、生產和使用中積累的經驗與教訓，針對性地開展各技術環節的技術與腐蝕試驗工作，建立完善的腐蝕防護與控制技術規范，并采取嚴格的管理制度，強制貫徹執行，確保我國海洋環境下使用的飛機腐蝕控制技術達到國際先進水平。

    記者：貴所首次提出了“系統工程”的腐蝕防護與控制工作思路，圍繞平臺結構、系統及機載設備的腐蝕防護與控制技術為突破口，開展了型號全壽命期腐蝕防護與控制工作，請您簡要介紹下航空裝備全壽命期腐蝕防護與控制系統工程策劃及工作的主要內容。

    劉元海：海洋環境下飛機的“腐蝕控制系統工程”理念逐漸成為研發生產人員的思想共識。所謂腐蝕控制系統工程是指為最大程度地降低裝備的腐蝕危害、保證使用壽命內正常運行，在航空裝備的設計、制造、使用和維護全過程中實施腐蝕預防與控制。其中心思想是：腐蝕控制要從設計開始，貫穿于制造、儲存、運輸、使用、維護、維修全過程，進行全員、全方位的控制，研究每一個零部件的制造環境、運行環境和周圍自然環境及其協同作用，提出控制措施和實施細節，進行“精心設計、精心制造、精心維護、精心管控”。

    （1）在方案階段初期完成型號腐蝕防護與控制頂層設計要求 / 規范，用于規范和指導主機及配套機載設備的腐蝕防護與控制工作。包括結構、機載設備腐蝕防護與控制設計要求、機載設備腐蝕（氣候）環境技術要求；型號總師單位應將與機載設備相關的腐蝕（氣候）環境技術要求、腐蝕防護與控制設計要求等頂層文件，及時下發相關承研承制單位，用于指導相關系統、設備和成品的腐蝕防護設計、試驗工作。

    （2）根據型號的預期使用環境，在編制型號腐蝕環境（主要指溫熱、霉菌、鹽霧和酸性大氣）技術要求、總體環境譜和局部環境譜境的前提下，方案階段針對性開展腐蝕防護設計研制性或選型、摸底試驗；

    （3）根據相關頂層設計規范 / 要求，在方案階段制定機載設備腐蝕防護與控制設計指南，提出必要的材料、標準件、元器件、腐蝕防護產品選用要求及建議目錄清單，及時下發各承研承制單位，用于指導相關系統、設備和成品的腐蝕防護方案設計。

    （4）為加強設計人員對腐蝕防護與控制頂層要求規范的消化和理解，型號總師單位應在初步詳細設計階段啟動并在詳細設計階段初期完成腐蝕防護與控制設計指南、結構排水、密封、表面防護等腐蝕防護與控制詳細設計規定，經評審后及時下發，用于指導或規定腐蝕防護詳細設計，供設計人員在詳細設計圖紙中落實。

    （5）為確保腐蝕防護與控制詳細設計規定中相關要求、條款、措施的落實，正式發圖前，應分零件、組件和部件對詳細設計圖紙進行全面審查，查漏補缺，并匯編圖紙審查報告和腐蝕防護與控制設計手冊。

    （6）詳細設計階段結束后，結合生產制造廠商工藝能力和特點，編制生產制造中的腐蝕防護與控制要求并下發，并及時進行工藝審查，生產過程跟蹤，確保設計質量落到實處。

    （7）定型階段，主要對設計及生產過程中的腐蝕防護與控制問題進行歸零處理，做好型號研制全過程的腐蝕工作梳理和總結，同時編制方便于外城使用的腐蝕控制手冊等。

    后記：

    目前，我國航空工業和裝備研制急需該領域結構防腐蝕設計與分析技術、結構腐蝕仿真模擬與預測技術、試驗驗證技術、腐蝕損傷監測等技術的支持。加快和完善航空裝備型號研制腐蝕防護與控制系統工程是當前航空裝備防護的必由之路。

    ●  人物簡介

    劉元海 , 男，1981 年 2 月生，高級工程師，2008 年畢業于南開大學應用化學專業，碩士，現擔任中航工業特種飛行器研究所腐蝕防護與控制研究中心專業組組長、主任設計師，現負責腐蝕中心對外技術支持及合作相關工作。先后作為多款海軍重點型號的腐蝕工作技術負責人，梳理固化了一套貫穿于型號全壽命期腐蝕防護與控制技術及管理工作流程，主持或參與了多項海裝、空裝預研、國防基礎科研、集團創新基金、橫向協作項目的論證和研究工作，突破了多項腐蝕關鍵技術，尤其在環境譜編制技術、金屬損傷結構復合材料原位修補技術等方面形成了多項研究成果。榮獲集團公司科技進步二等獎2次，三等獎3次，集團公司個人三等功2次，特飛所“十大杰出青年”、荊門市“第六屆青年五四獎章”、“中央企業青年崗位能手”等榮譽稱號 , 通飛公司專業技術領軍后備人才，《裝備環境工程》雜志評審委員會委員，發表科技論文 20 余篇，出版專著 2 部。

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