液體密封劑在飛行器中的作用及應用

液體密封劑在飛行器中的作用及應用

本文簡述了在飛機、導彈等飛行器上使用的各類液體密封劑對確保設(shè)計目標實現(xiàn)方面所起的重要作用及應用情況。
關(guān)鍵詞: 液體密封劑；飛行器；腐蝕；密封

液體密封劑對現(xiàn)代飛行器保持和發(fā)揮設(shè)計確定的戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)性能， 起著至關(guān)重要的作用， 因此廣泛應用于飛行器上的許多部位。

一、防腐蝕密封

為滿足飛機安全飛行壽命要求， 從機身設(shè)計到生產(chǎn)全過程都要貫徹防腐蝕措施， 其中一個重要方面就是采用航空液體密封劑和密封技術(shù)對飛機和其他飛行器實施防腐蝕， 典型實施有如下幾方面。

1. 機身蒙皮與骨架連接結(jié)構(gòu)防腐蝕密封

機身蒙皮對接與骨架連接處形成的對接縫和貼合面縫、機身蒙皮搭接形成的夾角和貼合面縫， 以及鉚釘、螺栓孔， 形成了大范圍的漏雨滲水通道， 從而引起飛機結(jié)構(gòu)發(fā)生電化學腐蝕。最有效的防腐蝕方法是選用高粘接力阻蝕型或普通型室溫硫化液體聚硫密封劑， 對嵌縫、填角、貼合面和連接件進行濕裝配密封。對高溫區(qū)部位， 采用液體有機硅或液體氟硅室溫硫化密封劑進行防蝕密封。

2. 起落架艙鈑金件結(jié)構(gòu)防腐蝕密封

飛機起飛、著陸過程中大量腐蝕性氣體、跑道路面積水會進入艙內(nèi)， 引起艙門、艙壁腐蝕， 采用阻蝕性室溫硫化液體聚硫密封劑對艙內(nèi)所有連接件頭部進行罩封， 對所有對接縫和夾角進行貼合面及填角密封， 可阻止腐蝕的發(fā)生。

3. 機身、機翼口蓋密封

飛機特設(shè)艙、彈藥箱常設(shè)在機身內(nèi)部或機翼內(nèi)部， 為便于裝卸彈藥和檢修， 其上均有常開式口蓋，口蓋處是雨水、濕氣等腐蝕源進入的通道口， 為此采用高粘接力室溫硫化液體密封劑進行密封。口蓋密封施工前， 首先將中性肥皂液或有機硅樹脂膏狀劑等脫模劑涂于口蓋框上， 然后將剛配好的室溫硫化型液體密封劑涂于口蓋框周邊， 將口蓋合在口蓋框上， 裝好并上緊連接件， 密封劑將自動堵死對合縫，待密封劑硫化后， 開啟口蓋， 密封劑粘在口蓋上并形成環(huán)狀橡皮密封條， 從而起到密封作用。一般情況下， 可采用具有良好觸變性和堆砌能力的室溫硫化B 型液體聚硫密封劑; 溫度達180℃以上時， 可采用室溫硫化液體有機硅密封劑或室溫硫化液體氟硅密封劑進行密封; 溫度達230℃時， 可采用室溫硫化液體氟硅苯撐密封劑密封。

4. 水上飛機船體、浮筒結(jié)構(gòu)防腐蝕密封

水上起降飛機船體、浮筒結(jié)構(gòu)中蒙皮與骨架連接成的全部對接縫、搭接縫和夾角、貼合面都必須采用高粘接力耐水優(yōu)良的室溫硫化液體聚硫密封劑或室溫硫化型聚硫代醚密封劑進行密封。全部連接件進行濕法裝配， 內(nèi)部連接件頭部均應采用B 型密封劑進行罩封。

5. 不同腐蝕電位金屬零件組裝防腐蝕密封

飛機結(jié)構(gòu)中腐蝕電位不同的兩種或兩種以上金屬組裝在一起時， 采用液體密封劑在接觸面上進行隔離密封， 可防止引起電偶腐蝕。一般情況下采用室溫硫化型液體聚硫密封劑， 高溫區(qū)中采用室溫硫化型液體有機硅密封劑， 有燃料的高溫部位采用室溫硫化液體氟硅或氟硅苯撐密封劑進行隔離密封。

6. 導彈防腐蝕密封

戰(zhàn)術(shù)或戰(zhàn)略導彈殼體內(nèi)不同艙段中裝有無線電天線(外部有整流罩)、電子設(shè)備、慣導裝置、戰(zhàn)斗部、燃料、發(fā)動機等部件， 空氣中相對濕度較大或飛行過程中形成的冷凝水都會嚴重影響導彈性能， 因此， 通常對上述部件及所在艙體分別采用室溫硫化液體有機硅、室溫硫化液體聚硫或室溫硫化液體聚硫代醚密封劑進行密封。對大間隙則采用不硫化型液體順丁二烯橡膠密封膩子、氯化丁基橡膠膩子等進行堵塞密封。

7. 金屬蜂窩、焊接部件的密封保護

金屬蜂窩結(jié)構(gòu)是飛機翼面內(nèi)常采用的增強性預構(gòu)件。實踐發(fā)現(xiàn)， 濕氣和雨水、冷凝水會沿蜂窩芯與面板接觸面滲入， 將芯材與面板緩緩剝離開， 以致完全分離。最有效的解決方法是采用耐水性良好的高粘接力室溫硫化液體聚硫或液體有機硅密封劑， 借助專用粘接底涂增粘， 對蜂窩塊邊部進行全方位密封， 可取得良好效果。同樣， 飛機結(jié)構(gòu)焊接件中的焊點也容易受到濕氣、水分的腐蝕， 采用室溫硫化液體聚硫、液體有機硅、液體氟硅密封劑進行密封保護，能取得良好效果。

二、飛機典型部件和特定部位密封

1. 整體油箱結(jié)構(gòu)密封

整體油箱的典型密封形式有填角密封、連接件頭部罩封、貼合面密封、表面刷涂密封、溝槽注射密封等。一般采用室溫硫化液體聚硫密封劑A 類進行刷涂密封、B 類進行填角密封和連接件濕裝配、C 類進行貼合面密封， 采用不硫化液體聚硫密封膩子、不硫化液體硅腈密封膩子或不硫化液體氟硅密封膩子進行溝槽注射密封。當整體油箱處于180℃高溫區(qū)時， 應采用室溫硫化液體聚硫代醚密封劑或室溫硫化液體氟硅密封劑。當溫度高達210～ 230℃時， 應采用室溫硫化液體氟硅苯撐密封劑對相應部位進行密封。對整體油箱可卸壁板采用室溫硫化低粘接力液體聚硫密封劑進行密封， 以便于油箱內(nèi)部修理時的拆卸， 為了延長整體油箱內(nèi)密封劑工作壽命， 采用丁腈橡膠基密封涂料灌涂整體油箱內(nèi)壁， 不僅可顯著減緩聚硫密封劑的老化速度， 還可防止霉菌生長造成油箱壁板被腐蝕。

2. 增壓艙密封

座艙玻璃與側(cè)型材的連接處、風擋玻璃與機身框架的連接處、側(cè)窗構(gòu)件與機身連接處， 一般采用室溫硫化液體聚硫密封劑或室溫硫化液體有機硅密封劑進行密封和粘接， 輔以不硫化型液體密封膩子配合密封。

3. 氣動整流密封

飛機機身、機翼、尾翼以及火箭、導彈外表結(jié)構(gòu)形狀影響著它們的氣動性能， 為保障設(shè)計目標的實現(xiàn)， 采用室溫硫化液體聚硫型環(huán)境保護密封劑對機身外部天線、傳感器、結(jié)構(gòu)凹陷、螺栓頭、不規(guī)則凸起等進行覆蓋整形， 以達到氣動整流要求。

4. 飛機發(fā)動機機匣密封

為提高發(fā)動機功率， 機匣構(gòu)件貼合面間密封性極為重要， 采用高精度機構(gòu)加工雖可達到密封要求，但采用液體密封劑(硫化型或不硫化型) 能使成本大大降低。常采用的有液體有機硅類、液體氟硅橡膠類、液體聚氨酯樹脂類及植物油皂類等， 具體應用視機匣密封處溫度而定。

5. 減震、保溫密封

飛機駕駛艙中許多特設(shè)、儀器必須采取減震措施和保持一定溫度才能正常工作， 為此采用室溫發(fā)泡和硫化型液體有機硅泡沫密封劑對儀器進行灌封， 可達到預期目的。

6. 隔熱密封

發(fā)動機附近艙壁采用室溫硫化液體有機硅密封劑進行隔離防熱密封。直升機發(fā)動機平臺區(qū)結(jié)構(gòu)常受到180℃以上持續(xù)高溫作用， 為防止燃油、滑油、水和熱氣浪進入平臺下方， 采用室溫硫化液體氟硅苯撐密封劑對平臺區(qū)不銹鋼、鈦合金等組合結(jié)構(gòu)進行密封。

7. 導電密封

碳纖維復合材料制造的飛機整體油箱， 在燃油晃動過程中， 摩擦產(chǎn)生靜電， 靜電積累會導致油箱起火爆炸， 因此采用室溫硫化導電液體密封劑對整體油箱特別是對其表面密封， 其中以炭黑為填料的液體聚硫密封劑還具有一定的導電能力。

8. 電纜密封

飛機內(nèi)部有許多專用電纜穿越機艙不同部位，為確保機艙氣密要求， 在穿越處采用室溫硫化型液體聚硫或有機硅密封劑進行密封。對電纜接頭采用室溫硫化液體有機硅密封劑進行密封， 其中活動式多線頭電纜插頭進行灌注式密封， 固定在機身上的電纜接頭則采用室溫硫化高粘接力的有機硅或液體聚硫密封劑進行隔離式粘接與密封。

9. 光學組件密封

飛機中特種液體傳輸狀態(tài)的監(jiān)測， 對飛機安全飛行極為重要， 如燃油系統(tǒng)燃油輸送過程中， 須用光電探測器進行輸送狀態(tài)的監(jiān)測， 使飛行員能隨時了解燃油供給情況， 防止供油故障發(fā)生， 光電探測器必須使用具有良好光學性能的耐燃油的高粘接力室溫硫化型液體氟硅苯撐密封劑進行粘接與密封。

三、飛機防腐蝕、密封失效的再密封

飛機口蓋、衛(wèi)生間的許多構(gòu)件原密封失效后， 會很快引起飛機結(jié)構(gòu)腐蝕和造成飛機解體; 飛行員座艙、客艙等增壓艙因密封劑老化、機械損傷無法保持艙內(nèi)規(guī)定壓力; 整體油箱發(fā)生滲漏以及其他多種密封失效， 都可采用室溫硫化雙組分專用液體聚硫密封劑和單組分室溫硫化液體有機硅密封劑進行快速修復。