艦載機是人民海軍“近海防御與遠海護衛”不可或缺的武器裝備，其以航空母艦為起降平臺，隨航母在廣闊大洋上服役，處于極端的腐蝕環境，主要受到高鹽霧、高濕熱、含硫廢氣、微生物、季候風、雨水和海量沖刷等影響，極易導致機體結構及系統嚴重腐蝕。腐蝕可造成機體結構損傷和功能系統失效，增加維修成本，降低使用壽命，甚至危及飛行安全。表面防護涂層材料是艦載機腐蝕防護控制中的關鍵材料，是保護機體結構，防止腐蝕損傷的關鍵功能材料，其性能的優劣直接影響艦載飛機的出勤率、維修成本及使用壽命。因此，建立艦載飛機高效抗腐蝕關鍵涂層材料體系已經成為艦載飛機設計的關鍵。

    國內外艦載飛機高效抗腐蝕關鍵涂層材料研究現狀

    高性能的表面防護涂層材料，是艦載機腐蝕防護控制中的關鍵材料，歐美等國家已經制定了較為詳細的高性能表面防護材料體系和材料規范。歐美等國家一般要求防護面漆應具有優異的抗紫外線性能、杰出的光澤保持率和保色性、耐鹽霧性能、優異的抗高低溫沖擊性能以及便捷的現場清洗維護性能等，底漆具有良好的耐絲狀腐蝕性能及施工性能，與面漆配套使用，具有較好的相容性。

    美國波音公司研制的艦載機F/A-18E/F、T-45，采用的是高固體份防護環氧底漆MIL-P-23377和聚氨酯蒙皮面漆MIL-PRF-85285。環氧底漆具有優異的耐化學品性好及較好的施工性能，底漆經1000小時絲狀腐蝕后，劃痕處生長的絲長不超過3.2mm，其與配套蒙皮面漆使用，耐鹽霧2000小時后，在劃痕處仍不出現腐蝕問題，具有優異的抗腐蝕性能；聚氨酯蒙皮面漆具有較好的保色性能，耐鹽霧性能及抗污染能力，使用壽命達到20年以上，大大減輕了飛機的日常維護工作。美國海軍的飛機、歐洲的“協和”超聲速客機、日本全日空公司的幾百架飛機均采用了聚氨酯含氟蒙皮涂料。目前，美國試圖追求壽命達30年以上的新型涂層的研究工作，涂層特別需要考慮涂層抵抗紫外線、冷熱有機流體、海水、濕度與溫度循環、機械應力和磨損等因素的作用能力。

    國外軍機復合材料表面防護涂層系統一般采用底、面漆雙層的涂層系統，如無鉻溶劑型防護底漆加柔韌型的防護面漆涂層系統、無鉻水基防護底漆加柔韌型的防護面漆涂層系統。無鉻溶劑型防護底漆起到封閉復合材料表面孔隙隔水防潮的作用。高柔韌性特征主要是滿足復合材料表面抗雨蝕、砂蝕、磨蝕對涂層力學性能的要求，涂層太脆在遇到雨蝕、砂蝕、磨蝕時，會導致涂層開裂脫落喪失防護能力。波音飛機復合材料表面防護采用了不同于飛機蒙皮底漆BMS10-79的耐雨蝕耐濕熱循環的無鉻防護底漆BMS10-103底漆，此底漆不含鉻酸鹽等防腐蝕顏料，耐雨蝕性能達到7級以上，耐濕熱循環性能（試驗條件為5個溫濕度循環周期，每個周期中還包括400次溫度沖擊循環）達到0級或1級，而蒙皮底漆BMS10-79沒有耐濕熱循環性能要求。由此可以看出，復合材料的防護更加注重濕熱所引起的疲勞損傷，采用的是更加耐濕熱和環保的無鉻溶劑型（或水基）防護涂層。

    波音飛機起落架采用了不同于飛機蒙皮底漆的耐化學品和介質的專用BMS10-11防腐底漆，其耐鹽霧性能提到3000小時，而蒙皮底漆BMS10-79耐鹽霧性能為1000小時。MIL-PRE-23377J中蒙皮底漆耐鹽霧性能指標為2000小時。由此可以看出，起落架的防護采用的是更加耐化學品耐介質和耐腐蝕的防護涂層。

    美、英等發達國家還十分重視飛機的使用維護，在日常維護及修補方法方面有較大投入，即使在飛機設計和制造階段也采用了完整有效的腐蝕防護措施。由于服役環境的不確定性，在使用中腐蝕仍將不可避免的會產生。而及時有效的腐蝕維護能夠大大減輕和延緩飛機結構的腐蝕，是艦載機腐蝕控制的重要一環。

    另外，美、英等發達國家也十分重視新的或改進的防腐涂層在飛機上的應用研究，并建立評定涂層的加速試驗方法對涂層性能功能考核。

    我國在役艦載機采用的防護材料是在“九五”期間開展研制的，并在“十一五”期間推廣應用到重要航空武器裝備上，使我國戰斗機外表面防護涂層材料達到當時國際先進水平，但當時的設計僅是基于陸基飛機的設計要求。鋁合金材料用防護底漆沒有耐絲狀腐蝕性能，底漆和面漆配套后，未考慮到涂層破損時，涂層的抗腐蝕防護性能，而復合材料用底漆、高強鋼用底漆、緩蝕劑和清洗劑等與國外指標存在較大差距，且我國目前仍沒有針對艦載機建立完善的艦上快速維護修補專用防護材料。因此，建立具有優異抗腐蝕防護性能的艦載飛機高效關鍵涂層材料已經是我國艦載飛機腐蝕防護設計的關鍵。

    艦載飛機高效抗腐蝕關鍵涂層材料最新研究進展

    航空工業沈陽所是我國首款固定翼艦載戰斗機的總體設計單位，確保飛機服役期間不發生影響飛機安全使用的腐蝕，責無旁貸。在國防科工局的大力支持下，以型號副總設計師、航空工業首席專家楊旭為負責人的技術團隊，迎難而上，根據艦載機的服役環境和設計要求，參照國際先進抗腐蝕涂層體系的技術指標，結合國內抗腐蝕涂層研制及應用的現狀，提出了具有國際水平的艦載戰斗機抗腐蝕涂層體系技術指標，目標是確保艦載飛機防護涂層材料的綜合防護能力提高60%以上。2013年經過嚴格審查，開展了艦載飛機高效抗腐蝕防護體系關鍵涂層材料工程化及應用研究。組成了由航空工業沈陽所牽頭，國內優勢單位參加的項目攻關團隊，經過近5年的艱苦攻關，成功突破高耐候性防護面漆和底漆等13種材料的配方設計和制備工藝優化、涂層材料施工工藝優化技術、涂層體系厚度優化技術、加速腐蝕試驗環境譜與實際腐蝕當量關系、典型件在海洋環境下防護涂層腐蝕損傷表征與評估、腐蝕防護涂層體系考核典型試驗件的優化設計等15大項關鍵技術，申報了15項國家、國防專利，成功研制并建立了國內首套滿足艦載飛機設計及使用要求的艦載飛機高效抗腐蝕防護涂層材料體系，已在國內多個型號艦載飛機上應用，實現了我國艦載機防護涂層材料體系的升級換代。

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責任編輯：楊揚

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