肖軍+程功+陳建敏+周惠娣

摘 要：“燒粘-腐蝕”是導(dǎo)軌式機(jī)載發(fā)射裝置出現(xiàn)卡滯、腐蝕、壽命短、不安全等故障的主要原因，高溫高速燒粘-腐蝕防護(hù)評(píng)估技術(shù)的完善成為實(shí)現(xiàn)總壽命服役期免維修目標(biāo)的首要任務(wù)之一。近年來(lái)，高溫高速燒粘-腐蝕機(jī)理、燒粘-腐蝕模擬試驗(yàn)方法與裝置，外場(chǎng)臨時(shí)防護(hù)技術(shù)與長(zhǎng)效防護(hù)技術(shù)成為研究熱點(diǎn)，本文綜述了該領(lǐng)域的研究進(jìn)展。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)軌式機(jī)載發(fā)射裝置；燒粘-腐蝕；長(zhǎng)效防護(hù)；評(píng)估技術(shù)；研究進(jìn)展

中圖分類號(hào)：TJ760 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-5048（2014）05-0060-05

0 引 言

發(fā)射高能有煙機(jī)載導(dǎo)彈時(shí)，受發(fā)動(dòng)機(jī)噴射熾熱燃?xì)饬鳑_刷的機(jī)載發(fā)射裝置表面涂層脫落，常常粘滿一層粗糙、堅(jiān)硬似砂輪表面的灰色或灰黑色殘?jiān)黐1-7]（簡(jiǎn)稱“燒粘”）。這種殘?jiān)掣嚼喂?，不僅清渣費(fèi)時(shí)費(fèi)工，使用金屬工具也難清除干凈。在沿海濕熱、鹽霧環(huán)境中的燒粘部位會(huì)出現(xiàn)腐蝕（簡(jiǎn)稱“燒粘-腐蝕”），給裝備的使用和維護(hù)保障帶來(lái)極大的不便，嚴(yán)重影響到戰(zhàn)備和訓(xùn)練。

多年來(lái)，通過(guò)基材改性、表面處理方法篩選等改進(jìn)措施[2]，取得了一定的效果。但用于高速、中遠(yuǎn)程新型導(dǎo)彈的大功率、高比沖發(fā)動(dòng)機(jī)又產(chǎn)生了更為嚴(yán)重的燒粘-腐蝕問(wèn)題。

本文就總壽命期免維修的高溫高速燒粘-腐蝕破壞機(jī)理、模擬試驗(yàn)手段與技術(shù)、燒粘-腐蝕發(fā)展趨勢(shì)及長(zhǎng)效防護(hù)評(píng)估技術(shù)的進(jìn)展進(jìn)行了綜述。

1 燒粘-腐蝕

1.1 機(jī)載發(fā)射裝置與燒粘-腐蝕

發(fā)射裝置從出廠服役到退役總壽命期間，一般會(huì)經(jīng)歷三種狀態(tài)[8-9]：（1）庫(kù)房貯存狀態(tài)；（2）外場(chǎng)臨時(shí)存放狀態(tài)；（3）空中掛飛使用狀態(tài)。發(fā)射裝置在庫(kù)房長(zhǎng)期貯存中，一般處于油封狀態(tài)裝箱，存放于自然通風(fēng)、無(wú)空調(diào)的封閉式倉(cāng)庫(kù)內(nèi)，不通電、不工作；外場(chǎng)臨時(shí)存放狀態(tài)可放置在包裝箱內(nèi)或懸掛于載機(jī)上暴露于大氣環(huán)境中；空中掛飛使用狀態(tài)要求在載機(jī)飛行包線內(nèi)掛彈飛行，在發(fā)射包線內(nèi)發(fā)射導(dǎo)彈，不僅通電工作、暴露于大氣環(huán)境，還要承受飛行和作戰(zhàn)的振動(dòng)、沖擊等應(yīng)力環(huán)境。

鑒于高溫、高速兩相燃?xì)饬鲊?yán)重的燒粘-腐蝕，現(xiàn)有防護(hù)材料和措施都會(huì)在有限的一至幾次沖刷后損耗殆盡[2]。為解決高溫高速燒粘-腐蝕問(wèn)題，從工程角度曾研究過(guò)快速清洗、及時(shí)清除腐蝕性殘?jiān)捎每筛鼡Q表面導(dǎo)軌易損件以及基材改性和表面處理等方案，但都難以解決燒粘-腐蝕問(wèn)題[2]。

1.2 燒粘-腐蝕的危害

為了滿足機(jī)載武器裝備質(zhì)輕、高強(qiáng)和結(jié)構(gòu)可靠的設(shè)計(jì)要求，機(jī)載發(fā)射裝置主體結(jié)構(gòu)采用單面為導(dǎo)軌的硬鋁合金和超硬鋁合金型材，硬質(zhì)陽(yáng)極化處理后具有良好的日常使用和防腐蝕性能。燒粘-腐蝕機(jī)理研究表明：高溫高速燒粘-腐蝕主要源于高鋁粉發(fā)動(dòng)機(jī)裝藥高溫高速兩相燃?xì)饬鳠称茐模a(chǎn)生防護(hù)表面缺陷———“腐蝕通道”等損傷和損耗的結(jié)果?！案g通道”是燒粘-腐蝕的根源，不同導(dǎo)彈燒粘-腐蝕的差異，源于導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)裝藥兩相燃?xì)饬鞯臏囟?、速度、殘?jiān)髁康牟煌?/p>

高溫高速燒粘-腐蝕不僅使機(jī)載發(fā)射裝置滑動(dòng)導(dǎo)軌腐蝕，殘?jiān)逊e也使掛彈和發(fā)射過(guò)程摩擦系數(shù)顯著增大（如陽(yáng)極化層摩擦系數(shù)在0.5～0.8、二硫化鉬干膜0.025～0.03，而殘?jiān)砻骖愃粕拜?，摩擦系?shù)大至無(wú)法測(cè)量），此外，殘?jiān)恼掣胶投逊e會(huì)減小導(dǎo)軌與導(dǎo)彈吊掛之間的配合間隙，影響正常操作，甚至影響到發(fā)射過(guò)程的安全性。除對(duì)裝備使用性能的影響，燒粘-腐蝕對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和可靠性的影響也不容忽視。

2 高溫高速燒粘-腐蝕評(píng)估技術(shù)及其進(jìn)展

2.1 燒粘-腐蝕的試驗(yàn)與評(píng)估

一次外場(chǎng)導(dǎo)彈發(fā)射試驗(yàn)需要提前進(jìn)行產(chǎn)品的生產(chǎn)裝配、多次性能測(cè)試和試驗(yàn)，動(dòng)用大量的配套人員和設(shè)施，以及外場(chǎng)軍方的測(cè)試手段、場(chǎng)地、遙測(cè)觀察、載機(jī)等等，成本十分昂貴。所以，對(duì)于燒粘防護(hù)研究而言，導(dǎo)彈實(shí)際發(fā)射試驗(yàn)的機(jī)會(huì)其實(shí)很少。除成本高、試驗(yàn)周期長(zhǎng)等因素外，還存在現(xiàn)場(chǎng)可提供的對(duì)比試驗(yàn)條件限制多、可控性差、試驗(yàn)本身的高度危險(xiǎn)性等因素，使得實(shí)際發(fā)射試驗(yàn)通常只能作為驗(yàn)證考核試驗(yàn)。因此，建立較為完善、實(shí)用的評(píng)估分級(jí)方法和試驗(yàn)手段是長(zhǎng)效燒粘-腐蝕防護(hù)研究的基礎(chǔ)[5]。

機(jī)載導(dǎo)彈高溫高速燃?xì)饬鞯摹盁场边^(guò)程是氣動(dòng)環(huán)境與材料熱化學(xué)和熱力學(xué)作用的復(fù)雜過(guò)程，結(jié)果分別或同時(shí)包含了燒蝕、沖蝕和粘渣等多種破壞現(xiàn)象，存在著熱沖蝕減重、粘渣增重以及燒蝕產(chǎn)生炭化、脫落等現(xiàn)象，采用“稱重法”或者用殘?jiān)案街Α被颉?、-”或文字描述來(lái)表征燒粘-腐蝕破壞程度，都不準(zhǔn)確。研究發(fā)現(xiàn)以分級(jí)方式將連續(xù)變化的試驗(yàn)觀測(cè)值轉(zhuǎn)化為非連續(xù)的分立數(shù)值，可快速量化評(píng)估研究中的燒粘-腐蝕和防護(hù)效果[5]，已用于防燒粘方案的研究、篩選和改進(jìn)。

通常，材料的耐熱性可采用常規(guī)熱分析方法[2，5]，如TG，DTA，DSC以及動(dòng)態(tài)機(jī)械分析等試驗(yàn)評(píng)估和表征。在常規(guī)實(shí)驗(yàn)室中，電熱鼓風(fēng)烘箱、馬福爐常用于從室溫到1500℃高溫加熱。然而，這種加熱方式與高溫高速燒粘-腐蝕瞬時(shí)過(guò)程的差異太大；實(shí)驗(yàn)室常用的酒精噴燈或燃?xì)鉄舻臒g過(guò)程與發(fā)動(dòng)機(jī)的燒蝕有相似之處，但燒蝕溫度和熱流偏低，與實(shí)際工況差距大，也不適用于高溫高速燒粘-腐蝕的表征。此外，防護(hù)方案和措施的不確定性和復(fù)雜性（如涂層防護(hù)、表面處理防護(hù)或其他防護(hù)方案等），很難簡(jiǎn)單地按涂層、鍍層類指標(biāo)體系或僅以材料耐熱性或抗侵蝕性等指標(biāo)量化評(píng)估。一種從燒粘-腐蝕機(jī)理出發(fā)，將瞬時(shí)破壞解析成高溫?zé)g、高速熱沖蝕、粘渣、腐蝕等破壞因素，有針對(duì)性防護(hù)的思想為改進(jìn)研究防護(hù)技術(shù)、完善燒粘-腐蝕的評(píng)估提供了方向。

發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)馑矔r(shí)的高溫?zé)g、熔融殘?jiān)母咚贌釠_蝕磨損、粘渣燒蝕、輻射及其耦合破壞作用的機(jī)理十分復(fù)雜。考慮到燒粘過(guò)程是氣動(dòng)力學(xué)與材料的熱化學(xué)和熱力學(xué)的復(fù)雜作用過(guò)程，相關(guān)因素多、關(guān)系復(fù)雜，從燒蝕角度出發(fā)，除TG，DSC以及DMA等常規(guī)熱分析方法外，還可以借鑒航空航天領(lǐng)域的其他燒蝕評(píng)估技術(shù)[5]，如GJB323—92氧乙炔燒蝕試驗(yàn)，航天常壓駐點(diǎn)電弧等離子燒蝕試驗(yàn)方法，燒蝕材料內(nèi)部溫度測(cè)量方法；企標(biāo)級(jí)的等離子燒蝕試驗(yàn)方法，水冷量熱測(cè)量熱流密度方法等。

研究人員為評(píng)估戰(zhàn)略導(dǎo)彈、宇航飛行器再入大氣層時(shí)“粒子云”的侵蝕破壞，已建立多種抗侵蝕試驗(yàn)方法[2，5]：（1）電子槍、激光槍等，用以模擬單粒子撞擊效應(yīng)；（2）電弧加熱器、彈道靶、固體發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)饬鞯?，模擬多粒子碰撞；（3）各種高速氣流、液流噴砂、以及利用高速轉(zhuǎn)盤離心力的粒子流沖蝕模擬方法等。這些方法中有些試驗(yàn)成本偏高、適應(yīng)面窄，僅能作為防燒粘應(yīng)用研究的參考。針對(duì)燒粘現(xiàn)象的特點(diǎn)通過(guò)分析和建模，用因素解析方法可以了解各主要破壞作用的方式、程度。

根據(jù)燒粘-腐蝕破壞機(jī)理，其主要破壞因素可解析為：（1）高溫氣相燒蝕；（2）高速粒子流沖蝕；（3）熔融殘?jiān)恼掣綗g；（4）輻射破壞。研究中曾參照采用氧乙炔焰或等離子燒蝕作為熱模擬試驗(yàn)；高速噴砂沖蝕磨損作為冷模擬試驗(yàn)研究抗沖蝕性能；采用發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)模擬試驗(yàn)裝置代替導(dǎo)彈實(shí)際發(fā)射了解燒蝕粘渣工況，考察防燒粘材料和技術(shù)的工程實(shí)用性；通過(guò)粒徑、硬度、質(zhì)量流量和流速的選取、控制，采用5級(jí)外觀目視方法判別沖蝕破壞程度（P，%）[2，5]，可獲得抗侵蝕篩選數(shù)據(jù)[10]。石英燈快速加熱的熱輻射試驗(yàn)是航空航天領(lǐng)域廣泛采用的一種加熱試驗(yàn)方法。該類試驗(yàn)首先需要通過(guò)計(jì)算、分析確定全過(guò)程輻照強(qiáng)度的熱流曲線，制作試驗(yàn)裝置，按熱流曲線進(jìn)行試驗(yàn)。圖1所示為美國(guó)NASADryden飛行研究中心飛行載荷實(shí)驗(yàn)室結(jié)構(gòu)熱試驗(yàn)裝置。

發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)模擬試驗(yàn)與實(shí)際發(fā)射相比，點(diǎn)火試驗(yàn)的機(jī)會(huì)更多、模擬真實(shí)（綜合了燒蝕、粒子流沖蝕與粘渣作用）、代價(jià)相對(duì)較小。燒粘破壞（P）分5級(jí)評(píng)估。發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)模擬裝置、原理見(jiàn)文獻(xiàn)[2-5]。

環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)是高溫高速燒粘-腐蝕防護(hù)技術(shù)能否工程化應(yīng)用的另一項(xiàng)重要評(píng)估內(nèi)容。除燒粘-腐蝕專項(xiàng)評(píng)估外，要求參照GJB150或GJB150A《軍用設(shè)備環(huán)境試驗(yàn)方法》系列試驗(yàn)作為綜合評(píng)估燒粘-腐蝕防護(hù)技術(shù)能否適合實(shí)際服役環(huán)境條件的依據(jù)。進(jìn)行燒粘前后環(huán)境試驗(yàn)考核，要求評(píng)估試驗(yàn)件與發(fā)射裝置材質(zhì)、狀態(tài)、機(jī)械加工、熱處理和表面處理相同。

燒粘部位在濕熱、鹽霧環(huán)境中的腐蝕現(xiàn)象是燒粘破壞的典型特征。以往對(duì)于檢測(cè)防護(hù)有效性最直觀和有效的方法是燒粘后外觀檢查燒粘部位是否粘渣和粘渣嚴(yán)重程度，然后將燒粘產(chǎn)品、試驗(yàn)件置于規(guī)定的濕熱、鹽霧環(huán)境中，觀察環(huán)境腐蝕的嚴(yán)重程度。2.2 腐蝕試驗(yàn)技術(shù)腐蝕試驗(yàn)通常采用一定數(shù)量的與待試材料狀態(tài)相同的試驗(yàn)件投入腐蝕環(huán)境，達(dá)到規(guī)定時(shí)間后，觀察、記錄其外觀變化，測(cè)試其性能變化，采用稱重等方法測(cè)算出腐蝕造成的質(zhì)量損失。如GB 11112—89《有色金屬大氣腐蝕試驗(yàn)方法》提出的腐蝕質(zhì)量損失測(cè)算：

式中：V為腐蝕速率，g/m2h；K為腐蝕速率換算系數(shù)；m1為腐蝕試驗(yàn)前試驗(yàn)件質(zhì)量，g；m2為腐蝕試驗(yàn)后試驗(yàn)件質(zhì)量，g；A為試驗(yàn)件表面積，m2；t為腐蝕時(shí)間；ρ為密度，g/m3。GB/T14165—2008給出了大氣腐蝕試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的一般要求。

防護(hù)涂層下的金屬腐蝕是由于涂層失效出現(xiàn)的一個(gè)從量變到質(zhì)變的過(guò)程，這種轉(zhuǎn)折點(diǎn)往往不易察覺(jué)：雖然肉眼檢查時(shí)涂層完好，而涂層下的金屬基體可能實(shí)際上已發(fā)生腐蝕，帶來(lái)破損隱患和其他事故的潛在風(fēng)險(xiǎn)。有機(jī)涂層下金屬腐蝕的本質(zhì)是一種電化學(xué)過(guò)程，因而電化學(xué)技術(shù)是現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)這種腐蝕的主要方法。國(guó)內(nèi)外對(duì)電化學(xué)阻抗譜（ElectrochemicalImpedanceSpectroscopy，EIS）、電流中斷（CurrentInterruption，CI）、電化學(xué)噪聲（ElectrochemicalNoise，EN）等技術(shù)進(jìn)行了較廣泛的研究，提出了不同環(huán)境快速準(zhǔn)確測(cè)量涂層保護(hù)性能及檢測(cè)涂層下金屬腐蝕情況的技術(shù)和方法。此外，近期在遠(yuǎn)場(chǎng)渦流（RemoteFieldEddyCurrent，RFEC）技術(shù)方面也有了新的突破和進(jìn)展。文獻(xiàn)[11]針對(duì)以上涂層下金屬腐蝕無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀與進(jìn)展進(jìn)行了評(píng)述。其中，電化學(xué)阻抗譜、電化學(xué)噪聲和電流中斷屬于電化學(xué)檢測(cè)技術(shù)，通過(guò)解析獲取電化學(xué)參數(shù)來(lái)表征涂層性能和涂層下金屬的腐蝕狀態(tài)。而遠(yuǎn)場(chǎng)渦流技術(shù)可檢測(cè)到涂層下金屬腐蝕的定量數(shù)據(jù)，其方法更為直接和可靠，可在機(jī)載發(fā)射裝置涂層下金屬腐蝕檢測(cè)中發(fā)揮作用。

隨著檢測(cè)和監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)代技術(shù)已具備多種腐蝕連續(xù)監(jiān)控和測(cè)試手段，在航空、航天等國(guó)防和民用領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。例如：物理機(jī)械方法、無(wú)損檢測(cè)方法、電化學(xué)方法、光纖腐蝕傳感技術(shù)、化學(xué)方法等。其中，外觀檢測(cè)方法采用肉眼或工具（如放大鏡、內(nèi)窺鏡、千分尺照相和攝像設(shè)備等）對(duì)腐蝕現(xiàn)象、程度觀察和比對(duì)獲得評(píng)估意見(jiàn)最為簡(jiǎn)便實(shí)用。此外，還有超聲波檢測(cè)方法、渦流檢測(cè)方法、漏磁桶檢測(cè)方法、滲透檢測(cè)方法、射線檢測(cè)方法、紅外檢測(cè)方法、電化學(xué)檢測(cè)方法等，這些方法為燒粘-腐蝕的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控提供了有力的手段。2.3 殘?jiān)煞峙c顯微結(jié)構(gòu)分析

現(xiàn)代顯微技術(shù)的發(fā)展，擴(kuò)大了人的視力范圍，能夠從微觀尺度觀察燒粘過(guò)程表面結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化，分析材料和性能的變化，了解燒粘-腐蝕破壞機(jī)理和現(xiàn)象。鑒于燒粘-腐蝕的變化主要發(fā)生在微米級(jí)尺度，掃描電子顯微鏡（ScanningElectron Microscope）、電子探針儀（Electronprobemicroanalyser）、X-射線電子能譜等顯微分析成為揭示燒粘-腐蝕機(jī)理的重要手段。電子探針、掃描電鏡EDS，以及X-射線光電子能譜對(duì)殘?jiān)g物微區(qū)成分進(jìn)行分析，有助于認(rèn)知燒粘-腐蝕過(guò)程。例如，利用電子探針高能電子束轟擊燒粘樣件表面，激發(fā)出特征X射線，按其波長(zhǎng)及強(qiáng)度對(duì)燒粘表面微區(qū)進(jìn)行定性及定量分析。此外，X-射線熒光光譜分析技術(shù)重現(xiàn)性好、測(cè)量速度快、靈敏度高，適合分析原子序數(shù)為F（9）～U（92）的各種元素，且樣品可以是固體、粉末、熔融片或液體，無(wú)需分離，可以十分便捷地進(jìn)行燒粘-腐蝕殘?jiān)治觥?/p>

掃描電子顯微鏡是自20世紀(jì)60年代以來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一種新型顯微分析手段。由于制樣簡(jiǎn)單、放大倍數(shù)可調(diào)范圍寬、圖像分辨率高、景深大等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于燒粘表面、殘?jiān)蚊卜治觯粺?腐蝕試驗(yàn)件微區(qū)成分分析；測(cè)量厚度；觀察試驗(yàn)件各區(qū)域細(xì)節(jié)信息。

2.4 長(zhǎng)效防護(hù)快捷評(píng)估技術(shù)研究

所謂“長(zhǎng)效”，是指用戶針對(duì)已有高溫高速燒粘-腐蝕防護(hù)技術(shù)僅僅能滿足幾次機(jī)載導(dǎo)彈發(fā)射燃?xì)鉄g防護(hù)狀況提出的一個(gè)終極完善的目標(biāo)：要求在正常維護(hù)保障條件下，達(dá)到在首次大修期限或服役總壽命內(nèi)上百次發(fā)射過(guò)程中無(wú)需費(fèi)時(shí)、費(fèi)力地清除殘?jiān)?、防護(hù)腐蝕的特別護(hù)理。

機(jī)載發(fā)射裝置的服役壽命有多種指標(biāo)，包括以時(shí)間度量的產(chǎn)品壽命和產(chǎn)品使用方面的工作壽命。對(duì)于前者，目前用戶要求按載機(jī)同壽命對(duì)待，已提高到20～30年；而工作壽命涉及發(fā)射上百次和掛飛數(shù)百架次、以及通電時(shí)間為度量的壽命指標(biāo)。鑒于機(jī)載發(fā)射裝置的設(shè)計(jì)制造水平和服役狀況，達(dá)到在國(guó)防倉(cāng)庫(kù)中自然存放到時(shí)間度量上的總壽命已經(jīng)是可實(shí)現(xiàn)技術(shù)目標(biāo)，而如何實(shí)現(xiàn)總壽命期內(nèi)的外場(chǎng)免維修“零保障”———長(zhǎng)效燒粘-腐蝕防護(hù)是當(dāng)前機(jī)載裝備面臨的主要綜合保障難題。因此，應(yīng)該以高溫高速燒粘-腐蝕防護(hù)效能，即以外場(chǎng)免發(fā)射燒粘-腐蝕專項(xiàng)維修次數(shù)作為長(zhǎng)效防護(hù)評(píng)估的技術(shù)指標(biāo)，考核達(dá)到首次大修期限或總壽命的長(zhǎng)效防護(hù)有效性和持續(xù)性。

2.5 燒粘-腐蝕防護(hù)研究進(jìn)展

目前，采用燒粘界面破壞顯微分析技術(shù)、電化學(xué)腐蝕分析技術(shù)、吹砂侵蝕冷模擬試驗(yàn)、氧乙炔燒蝕熱模擬試驗(yàn)和發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)模擬試驗(yàn)技術(shù)已用于燒粘防護(hù)應(yīng)用研究。尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)模擬試驗(yàn)，與實(shí)際情況十分接近。研究人員嘗試了等離子體火焰噴射、超音速火焰噴射、高速剪切沖擊等試驗(yàn)及計(jì)算機(jī)模擬分析技術(shù)在燒粘防護(hù)工作中的應(yīng)用。

為實(shí)現(xiàn)總壽命服役期燒粘-腐蝕長(zhǎng)效防護(hù)———“零保障”技術(shù)的工程應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)室針對(duì)機(jī)載發(fā)射裝置燒粘-腐蝕評(píng)估應(yīng)用需求，完成“高溫高速燒粘-腐蝕機(jī)理”、“燒粘-腐蝕故障模式及系統(tǒng)影響分析”、“機(jī)載發(fā)射裝置總壽命期內(nèi)燒粘-腐蝕趨勢(shì)模型”、“機(jī)載發(fā)射裝置燒粘-腐蝕防護(hù)有效性和耐久性快捷評(píng)估技術(shù)”等專項(xiàng)研究，建立了機(jī)載發(fā)射裝置總壽命期內(nèi)防護(hù)有效性和耐久性評(píng)估數(shù)理統(tǒng)計(jì)模型、專項(xiàng)評(píng)估試驗(yàn)方法和試驗(yàn)設(shè)計(jì)———為通過(guò)有限試驗(yàn)快捷評(píng)估總壽命期內(nèi)待評(píng)方案是否防燒蝕、少粘渣、耐腐蝕，以及是否具有長(zhǎng)效壽命奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。目前，利用實(shí)驗(yàn)室發(fā)射壽命評(píng)估設(shè)施和方法、以及環(huán)境實(shí)驗(yàn)室耐久性試驗(yàn)系統(tǒng)，結(jié)合上述燒粘-腐蝕評(píng)估技術(shù)，不僅可以評(píng)估總壽命期間機(jī)載發(fā)射裝置服役壽命，還可以評(píng)估防護(hù)措施是否滿足用戶要求的有效和長(zhǎng)效。

通過(guò)對(duì)燒粘-腐蝕機(jī)理的研究和對(duì)連續(xù)燒粘-腐蝕的觀察研究，建立了依照數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論的燒粘-腐蝕發(fā)展趨勢(shì)模型，建立了不依賴反復(fù)多次重復(fù)進(jìn)行費(fèi)時(shí)費(fèi)工的環(huán)境腐蝕試驗(yàn)評(píng)估方法———將防護(hù)表面對(duì)高溫高速連續(xù)燒粘數(shù)次的響應(yīng)狀況分成5級(jí)，可以快捷評(píng)估燒粘-腐蝕防護(hù)的有效性和持續(xù)性。依據(jù)S對(duì)燒粘-腐蝕破壞的觀察，結(jié)合環(huán)境試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)改進(jìn)了一種快捷定性評(píng)估方法：

1級(jí)（100%不燒粘，粘渣率為0，理想型燒粘-腐蝕防護(hù)技術(shù)）；

2級(jí)（95%～100%不燒粘，粘渣≤5%，工程可實(shí)施長(zhǎng)效燒粘-腐蝕防護(hù)型）；

3級(jí)（90%不燒粘，粘渣率5%～10%，經(jīng)濟(jì)燒粘-腐蝕防護(hù)型）；

4級(jí)（燒粘≤25%，粘渣≤25%，臨時(shí)型防護(hù)技術(shù)）；

5級(jí)（100%燒粘，粘渣25%～100%，易燒粘-腐蝕型）。

根據(jù)以上分級(jí)方法和燒粘-腐蝕發(fā)展趨勢(shì)，理想型長(zhǎng)效燒粘-腐蝕防護(hù)表面對(duì)高溫高速燒粘破壞作用不敏感，具備“零粘渣、零損傷”特征；而典型的易燒粘-腐蝕型表面僅遭遇一次高溫燃?xì)鉄?，即可出現(xiàn)嚴(yán)重的表面損傷，燃?xì)鈿堅(jiān)c這類表面具有良好的親和力，具有“顯著粘渣、防護(hù)層損耗殆盡或呈現(xiàn)眾多深達(dá)金屬基體的腐蝕通道”的典型燒粘-腐蝕特征。實(shí)際上，多數(shù)防護(hù)方案介于理想型長(zhǎng)效燒粘-腐蝕與易燒粘-腐蝕型兩種情況之間。同理，將高溫高速燒粘后防護(hù)表面在腐蝕誘導(dǎo)環(huán)境中（濕熱、鹽霧等環(huán)境）的響應(yīng)分成5級(jí)：

1級(jí)（100%無(wú)腐蝕，無(wú)變化，理想型）；

2級(jí)（95%～100%無(wú)腐蝕，工程可實(shí)施的長(zhǎng)效燒粘-腐蝕防護(hù)型）；

3級(jí)（90%無(wú)腐蝕，耐腐蝕型防護(hù)表面）；

4級(jí)（腐蝕面積≤25%，臨時(shí)性防護(hù)型，需借助外場(chǎng)臨時(shí)性防護(hù)措施）；

5級(jí)（腐蝕面積≥25%，典型的極易腐蝕情況）。

2.6 燒粘-腐蝕評(píng)估技術(shù)的應(yīng)用

研究發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)室單因素模擬試驗(yàn)（如燒蝕或侵蝕試驗(yàn)）適宜于單一破壞因素的比較，而發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)點(diǎn)火試驗(yàn)?zāi)M逼真、多因素綜合效果好，適合作為平行方案對(duì)比和防護(hù)有效性考核與驗(yàn)證。為驗(yàn)證和完善快捷評(píng)估方法，進(jìn)行了多方案、連續(xù)燒粘試驗(yàn)和環(huán)境腐蝕試驗(yàn)。結(jié)果表明，不同防護(hù)方案在高溫高速燒粘-腐蝕破壞作用下的表現(xiàn)大相徑庭。例如，防護(hù)方案A經(jīng)1次燒粘即出現(xiàn)粘渣>50%，第二次達(dá)到100%，按分級(jí)方法可從外觀直接判斷其沒(méi)有單次防護(hù)效果，不具備首次大修期限或總壽命燒粘-腐蝕的長(zhǎng)效防護(hù)功效。為驗(yàn)證其正確性，將帶殘?jiān)臒吃囼?yàn)件截片進(jìn)行顯微結(jié)構(gòu)分析，發(fā)現(xiàn)多處“腐蝕通道”，再按GJB150.9規(guī)定連續(xù)10天交變濕熱試驗(yàn)，第5天開(kāi)箱后發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕；同樣，其截片在GJB150.11鹽霧環(huán)境中24h后嚴(yán)重腐蝕。

采用防燒粘涂料的臨時(shí)性防護(hù)方案B，燃?xì)鉀_刷過(guò)程中由于功能涂料FZGT-1的保護(hù)作用，隔離了高溫高速燒粘-腐蝕破壞作用，避免了殘?jiān)恼掣狡茐摹Ｒ虼?，每次燒粘后表面仍潔凈、光亮、無(wú)殘?jiān)?。然而，燒粘表面的FZGT-1的損耗十分明顯，單次損耗可達(dá)40%～100%。如果沒(méi)有FZGT-1繼續(xù)防護(hù)，則在后續(xù)燒粘破壞作用下，就如同方案A的情況。

方案C經(jīng)連續(xù)多次燒粘表面僅僅輕微燒粘（≯2.5%），多次燒粘后防護(hù)表層結(jié)構(gòu)完整，無(wú)腐蝕通道，腐蝕率始終保持在0，按照快捷評(píng)估分級(jí)方法應(yīng)屬于2級(jí)防燒粘，可能具備首次大修期限或總壽命內(nèi)的長(zhǎng)效燒粘-腐蝕防護(hù)功能。將不同累計(jì)次后的燒粘試驗(yàn)件截片進(jìn)行連續(xù)10天的GJB150.9交變濕熱試驗(yàn)，未發(fā)現(xiàn)腐蝕；同樣的試驗(yàn)件經(jīng)GJB150.11鹽霧試驗(yàn)96h后也無(wú)腐蝕現(xiàn)象，該樣件防護(hù)特性可能具備長(zhǎng)效防燒粘潛力。其他方案與上述A，B，C方案各有異同。對(duì)比上述多種試驗(yàn)方案單次到多次燒粘、濕熱和鹽霧試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，分級(jí)評(píng)估定性方法達(dá)到了簡(jiǎn)便、快捷的使用效果。

3 結(jié) 束 語(yǔ)

高溫高速燒粘-腐蝕破壞是導(dǎo)軌式機(jī)載導(dǎo)彈發(fā)射裝置使用維護(hù)的工程技術(shù)難題，涉及到產(chǎn)品的使用、維護(hù)、壽命及安全性，也影響到部隊(duì)的戰(zhàn)斗力。高溫高速燒粘-腐蝕機(jī)理的研究，燒粘-腐蝕工況的模擬技術(shù)和評(píng)估技術(shù)的研究，臨時(shí)性防護(hù)技術(shù)的應(yīng)用以及總壽命免維護(hù)技術(shù)的研究進(jìn)展，推動(dòng)了機(jī)載裝備技術(shù)的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

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[5]肖軍，張秋禹，李鐵虎，等.發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)鉄称茐牧炕u(píng)估方法[J].宇航材料工藝，2003，33（5）52-56.

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2.4 長(zhǎng)效防護(hù)快捷評(píng)估技術(shù)研究

所謂“長(zhǎng)效”，是指用戶針對(duì)已有高溫高速燒粘-腐蝕防護(hù)技術(shù)僅僅能滿足幾次機(jī)載導(dǎo)彈發(fā)射燃?xì)鉄g防護(hù)狀況提出的一個(gè)終極完善的目標(biāo)：要求在正常維護(hù)保障條件下，達(dá)到在首次大修期限或服役總壽命內(nèi)上百次發(fā)射過(guò)程中無(wú)需費(fèi)時(shí)、費(fèi)力地清除殘?jiān)?、防護(hù)腐蝕的特別護(hù)理。

機(jī)載發(fā)射裝置的服役壽命有多種指標(biāo)，包括以時(shí)間度量的產(chǎn)品壽命和產(chǎn)品使用方面的工作壽命。對(duì)于前者，目前用戶要求按載機(jī)同壽命對(duì)待，已提高到20～30年；而工作壽命涉及發(fā)射上百次和掛飛數(shù)百架次、以及通電時(shí)間為度量的壽命指標(biāo)。鑒于機(jī)載發(fā)射裝置的設(shè)計(jì)制造水平和服役狀況，達(dá)到在國(guó)防倉(cāng)庫(kù)中自然存放到時(shí)間度量上的總壽命已經(jīng)是可實(shí)現(xiàn)技術(shù)目標(biāo)，而如何實(shí)現(xiàn)總壽命期內(nèi)的外場(chǎng)免維修“零保障”———長(zhǎng)效燒粘-腐蝕防護(hù)是當(dāng)前機(jī)載裝備面臨的主要綜合保障難題。因此，應(yīng)該以高溫高速燒粘-腐蝕防護(hù)效能，即以外場(chǎng)免發(fā)射燒粘-腐蝕專項(xiàng)維修次數(shù)作為長(zhǎng)效防護(hù)評(píng)估的技術(shù)指標(biāo)，考核達(dá)到首次大修期限或總壽命的長(zhǎng)效防護(hù)有效性和持續(xù)性。

2.5 燒粘-腐蝕防護(hù)研究進(jìn)展

目前，采用燒粘界面破壞顯微分析技術(shù)、電化學(xué)腐蝕分析技術(shù)、吹砂侵蝕冷模擬試驗(yàn)、氧乙炔燒蝕熱模擬試驗(yàn)和發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)模擬試驗(yàn)技術(shù)已用于燒粘防護(hù)應(yīng)用研究。尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)模擬試驗(yàn)，與實(shí)際情況十分接近。研究人員嘗試了等離子體火焰噴射、超音速火焰噴射、高速剪切沖擊等試驗(yàn)及計(jì)算機(jī)模擬分析技術(shù)在燒粘防護(hù)工作中的應(yīng)用。

為實(shí)現(xiàn)總壽命服役期燒粘-腐蝕長(zhǎng)效防護(hù)———“零保障”技術(shù)的工程應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)室針對(duì)機(jī)載發(fā)射裝置燒粘-腐蝕評(píng)估應(yīng)用需求，完成“高溫高速燒粘-腐蝕機(jī)理”、“燒粘-腐蝕故障模式及系統(tǒng)影響分析”、“機(jī)載發(fā)射裝置總壽命期內(nèi)燒粘-腐蝕趨勢(shì)模型”、“機(jī)載發(fā)射裝置燒粘-腐蝕防護(hù)有效性和耐久性快捷評(píng)估技術(shù)”等專項(xiàng)研究，建立了機(jī)載發(fā)射裝置總壽命期內(nèi)防護(hù)有效性和耐久性評(píng)估數(shù)理統(tǒng)計(jì)模型、專項(xiàng)評(píng)估試驗(yàn)方法和試驗(yàn)設(shè)計(jì)———為通過(guò)有限試驗(yàn)快捷評(píng)估總壽命期內(nèi)待評(píng)方案是否防燒蝕、少粘渣、耐腐蝕，以及是否具有長(zhǎng)效壽命奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。目前，利用實(shí)驗(yàn)室發(fā)射壽命評(píng)估設(shè)施和方法、以及環(huán)境實(shí)驗(yàn)室耐久性試驗(yàn)系統(tǒng)，結(jié)合上述燒粘-腐蝕評(píng)估技術(shù)，不僅可以評(píng)估總壽命期間機(jī)載發(fā)射裝置服役壽命，還可以評(píng)估防護(hù)措施是否滿足用戶要求的有效和長(zhǎng)效。

通過(guò)對(duì)燒粘-腐蝕機(jī)理的研究和對(duì)連續(xù)燒粘-腐蝕的觀察研究，建立了依照數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論的燒粘-腐蝕發(fā)展趨勢(shì)模型，建立了不依賴反復(fù)多次重復(fù)進(jìn)行費(fèi)時(shí)費(fèi)工的環(huán)境腐蝕試驗(yàn)評(píng)估方法———將防護(hù)表面對(duì)高溫高速連續(xù)燒粘數(shù)次的響應(yīng)狀況分成5級(jí)，可以快捷評(píng)估燒粘-腐蝕防護(hù)的有效性和持續(xù)性。依據(jù)S對(duì)燒粘-腐蝕破壞的觀察，結(jié)合環(huán)境試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)改進(jìn)了一種快捷定性評(píng)估方法：

1級(jí)（100%不燒粘，粘渣率為0，理想型燒粘-腐蝕防護(hù)技術(shù)）；

2級(jí)（95%～100%不燒粘，粘渣≤5%，工程可實(shí)施長(zhǎng)效燒粘-腐蝕防護(hù)型）；

3級(jí)（90%不燒粘，粘渣率5%～10%，經(jīng)濟(jì)燒粘-腐蝕防護(hù)型）；

4級(jí)（燒粘≤25%，粘渣≤25%，臨時(shí)型防護(hù)技術(shù)）；

5級(jí)（100%燒粘，粘渣25%～100%，易燒粘-腐蝕型）。

根據(jù)以上分級(jí)方法和燒粘-腐蝕發(fā)展趨勢(shì)，理想型長(zhǎng)效燒粘-腐蝕防護(hù)表面對(duì)高溫高速燒粘破壞作用不敏感，具備“零粘渣、零損傷”特征；而典型的易燒粘-腐蝕型表面僅遭遇一次高溫燃?xì)鉄?，即可出現(xiàn)嚴(yán)重的表面損傷，燃?xì)鈿堅(jiān)c這類表面具有良好的親和力，具有“顯著粘渣、防護(hù)層損耗殆盡或呈現(xiàn)眾多深達(dá)金屬基體的腐蝕通道”的典型燒粘-腐蝕特征。實(shí)際上，多數(shù)防護(hù)方案介于理想型長(zhǎng)效燒粘-腐蝕與易燒粘-腐蝕型兩種情況之間。同理，將高溫高速燒粘后防護(hù)表面在腐蝕誘導(dǎo)環(huán)境中（濕熱、鹽霧等環(huán)境）的響應(yīng)分成5級(jí)：

1級(jí)（100%無(wú)腐蝕，無(wú)變化，理想型）；

2級(jí)（95%～100%無(wú)腐蝕，工程可實(shí)施的長(zhǎng)效燒粘-腐蝕防護(hù)型）；

3級(jí)（90%無(wú)腐蝕，耐腐蝕型防護(hù)表面）；

4級(jí)（腐蝕面積≤25%，臨時(shí)性防護(hù)型，需借助外場(chǎng)臨時(shí)性防護(hù)措施）；

5級(jí)（腐蝕面積≥25%，典型的極易腐蝕情況）。

2.6 燒粘-腐蝕評(píng)估技術(shù)的應(yīng)用

研究發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)室單因素模擬試驗(yàn)（如燒蝕或侵蝕試驗(yàn)）適宜于單一破壞因素的比較，而發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)點(diǎn)火試驗(yàn)?zāi)M逼真、多因素綜合效果好，適合作為平行方案對(duì)比和防護(hù)有效性考核與驗(yàn)證。為驗(yàn)證和完善快捷評(píng)估方法，進(jìn)行了多方案、連續(xù)燒粘試驗(yàn)和環(huán)境腐蝕試驗(yàn)。結(jié)果表明，不同防護(hù)方案在高溫高速燒粘-腐蝕破壞作用下的表現(xiàn)大相徑庭。例如，防護(hù)方案A經(jīng)1次燒粘即出現(xiàn)粘渣>50%，第二次達(dá)到100%，按分級(jí)方法可從外觀直接判斷其沒(méi)有單次防護(hù)效果，不具備首次大修期限或總壽命燒粘-腐蝕的長(zhǎng)效防護(hù)功效。為驗(yàn)證其正確性，將帶殘?jiān)臒吃囼?yàn)件截片進(jìn)行顯微結(jié)構(gòu)分析，發(fā)現(xiàn)多處“腐蝕通道”，再按GJB150.9規(guī)定連續(xù)10天交變濕熱試驗(yàn)，第5天開(kāi)箱后發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕；同樣，其截片在GJB150.11鹽霧環(huán)境中24h后嚴(yán)重腐蝕。

采用防燒粘涂料的臨時(shí)性防護(hù)方案B，燃?xì)鉀_刷過(guò)程中由于功能涂料FZGT-1的保護(hù)作用，隔離了高溫高速燒粘-腐蝕破壞作用，避免了殘?jiān)恼掣狡茐摹Ｒ虼?，每次燒粘后表面仍潔凈、光亮、無(wú)殘?jiān)?。然而，燒粘表面的FZGT-1的損耗十分明顯，單次損耗可達(dá)40%～100%。如果沒(méi)有FZGT-1繼續(xù)防護(hù)，則在后續(xù)燒粘破壞作用下，就如同方案A的情況。

方案C經(jīng)連續(xù)多次燒粘表面僅僅輕微燒粘（≯2.5%），多次燒粘后防護(hù)表層結(jié)構(gòu)完整，無(wú)腐蝕通道，腐蝕率始終保持在0，按照快捷評(píng)估分級(jí)方法應(yīng)屬于2級(jí)防燒粘，可能具備首次大修期限或總壽命內(nèi)的長(zhǎng)效燒粘-腐蝕防護(hù)功能。將不同累計(jì)次后的燒粘試驗(yàn)件截片進(jìn)行連續(xù)10天的GJB150.9交變濕熱試驗(yàn)，未發(fā)現(xiàn)腐蝕；同樣的試驗(yàn)件經(jīng)GJB150.11鹽霧試驗(yàn)96h后也無(wú)腐蝕現(xiàn)象，該樣件防護(hù)特性可能具備長(zhǎng)效防燒粘潛力。其他方案與上述A，B，C方案各有異同。對(duì)比上述多種試驗(yàn)方案單次到多次燒粘、濕熱和鹽霧試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，分級(jí)評(píng)估定性方法達(dá)到了簡(jiǎn)便、快捷的使用效果。

3 結(jié) 束 語(yǔ)

高溫高速燒粘-腐蝕破壞是導(dǎo)軌式機(jī)載導(dǎo)彈發(fā)射裝置使用維護(hù)的工程技術(shù)難題，涉及到產(chǎn)品的使用、維護(hù)、壽命及安全性，也影響到部隊(duì)的戰(zhàn)斗力。高溫高速燒粘-腐蝕機(jī)理的研究，燒粘-腐蝕工況的模擬技術(shù)和評(píng)估技術(shù)的研究，臨時(shí)性防護(hù)技術(shù)的應(yīng)用以及總壽命免維護(hù)技術(shù)的研究進(jìn)展，推動(dòng)了機(jī)載裝備技術(shù)的進(jìn)步。

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2.4 長(zhǎng)效防護(hù)快捷評(píng)估技術(shù)研究

所謂“長(zhǎng)效”，是指用戶針對(duì)已有高溫高速燒粘-腐蝕防護(hù)技術(shù)僅僅能滿足幾次機(jī)載導(dǎo)彈發(fā)射燃?xì)鉄g防護(hù)狀況提出的一個(gè)終極完善的目標(biāo)：要求在正常維護(hù)保障條件下，達(dá)到在首次大修期限或服役總壽命內(nèi)上百次發(fā)射過(guò)程中無(wú)需費(fèi)時(shí)、費(fèi)力地清除殘?jiān)⒎雷o(hù)腐蝕的特別護(hù)理。

機(jī)載發(fā)射裝置的服役壽命有多種指標(biāo)，包括以時(shí)間度量的產(chǎn)品壽命和產(chǎn)品使用方面的工作壽命。對(duì)于前者，目前用戶要求按載機(jī)同壽命對(duì)待，已提高到20～30年；而工作壽命涉及發(fā)射上百次和掛飛數(shù)百架次、以及通電時(shí)間為度量的壽命指標(biāo)。鑒于機(jī)載發(fā)射裝置的設(shè)計(jì)制造水平和服役狀況，達(dá)到在國(guó)防倉(cāng)庫(kù)中自然存放到時(shí)間度量上的總壽命已經(jīng)是可實(shí)現(xiàn)技術(shù)目標(biāo)，而如何實(shí)現(xiàn)總壽命期內(nèi)的外場(chǎng)免維修“零保障”———長(zhǎng)效燒粘-腐蝕防護(hù)是當(dāng)前機(jī)載裝備面臨的主要綜合保障難題。因此，應(yīng)該以高溫高速燒粘-腐蝕防護(hù)效能，即以外場(chǎng)免發(fā)射燒粘-腐蝕專項(xiàng)維修次數(shù)作為長(zhǎng)效防護(hù)評(píng)估的技術(shù)指標(biāo)，考核達(dá)到首次大修期限或總壽命的長(zhǎng)效防護(hù)有效性和持續(xù)性。

2.5 燒粘-腐蝕防護(hù)研究進(jìn)展

目前，采用燒粘界面破壞顯微分析技術(shù)、電化學(xué)腐蝕分析技術(shù)、吹砂侵蝕冷模擬試驗(yàn)、氧乙炔燒蝕熱模擬試驗(yàn)和發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)模擬試驗(yàn)技術(shù)已用于燒粘防護(hù)應(yīng)用研究。尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)模擬試驗(yàn)，與實(shí)際情況十分接近。研究人員嘗試了等離子體火焰噴射、超音速火焰噴射、高速剪切沖擊等試驗(yàn)及計(jì)算機(jī)模擬分析技術(shù)在燒粘防護(hù)工作中的應(yīng)用。

為實(shí)現(xiàn)總壽命服役期燒粘-腐蝕長(zhǎng)效防護(hù)———“零保障”技術(shù)的工程應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)室針對(duì)機(jī)載發(fā)射裝置燒粘-腐蝕評(píng)估應(yīng)用需求，完成“高溫高速燒粘-腐蝕機(jī)理”、“燒粘-腐蝕故障模式及系統(tǒng)影響分析”、“機(jī)載發(fā)射裝置總壽命期內(nèi)燒粘-腐蝕趨勢(shì)模型”、“機(jī)載發(fā)射裝置燒粘-腐蝕防護(hù)有效性和耐久性快捷評(píng)估技術(shù)”等專項(xiàng)研究，建立了機(jī)載發(fā)射裝置總壽命期內(nèi)防護(hù)有效性和耐久性評(píng)估數(shù)理統(tǒng)計(jì)模型、專項(xiàng)評(píng)估試驗(yàn)方法和試驗(yàn)設(shè)計(jì)———為通過(guò)有限試驗(yàn)快捷評(píng)估總壽命期內(nèi)待評(píng)方案是否防燒蝕、少粘渣、耐腐蝕，以及是否具有長(zhǎng)效壽命奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。目前，利用實(shí)驗(yàn)室發(fā)射壽命評(píng)估設(shè)施和方法、以及環(huán)境實(shí)驗(yàn)室耐久性試驗(yàn)系統(tǒng)，結(jié)合上述燒粘-腐蝕評(píng)估技術(shù)，不僅可以評(píng)估總壽命期間機(jī)載發(fā)射裝置服役壽命，還可以評(píng)估防護(hù)措施是否滿足用戶要求的有效和長(zhǎng)效。

通過(guò)對(duì)燒粘-腐蝕機(jī)理的研究和對(duì)連續(xù)燒粘-腐蝕的觀察研究，建立了依照數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論的燒粘-腐蝕發(fā)展趨勢(shì)模型，建立了不依賴反復(fù)多次重復(fù)進(jìn)行費(fèi)時(shí)費(fèi)工的環(huán)境腐蝕試驗(yàn)評(píng)估方法———將防護(hù)表面對(duì)高溫高速連續(xù)燒粘數(shù)次的響應(yīng)狀況分成5級(jí)，可以快捷評(píng)估燒粘-腐蝕防護(hù)的有效性和持續(xù)性。依據(jù)S對(duì)燒粘-腐蝕破壞的觀察，結(jié)合環(huán)境試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)改進(jìn)了一種快捷定性評(píng)估方法：

1級(jí)（100%不燒粘，粘渣率為0，理想型燒粘-腐蝕防護(hù)技術(shù)）；

2級(jí)（95%～100%不燒粘，粘渣≤5%，工程可實(shí)施長(zhǎng)效燒粘-腐蝕防護(hù)型）；

3級(jí)（90%不燒粘，粘渣率5%～10%，經(jīng)濟(jì)燒粘-腐蝕防護(hù)型）；

4級(jí)（燒粘≤25%，粘渣≤25%，臨時(shí)型防護(hù)技術(shù)）；

5級(jí)（100%燒粘，粘渣25%～100%，易燒粘-腐蝕型）。

根據(jù)以上分級(jí)方法和燒粘-腐蝕發(fā)展趨勢(shì)，理想型長(zhǎng)效燒粘-腐蝕防護(hù)表面對(duì)高溫高速燒粘破壞作用不敏感，具備“零粘渣、零損傷”特征；而典型的易燒粘-腐蝕型表面僅遭遇一次高溫燃?xì)鉄常纯沙霈F(xiàn)嚴(yán)重的表面損傷，燃?xì)鈿堅(jiān)c這類表面具有良好的親和力，具有“顯著粘渣、防護(hù)層損耗殆盡或呈現(xiàn)眾多深達(dá)金屬基體的腐蝕通道”的典型燒粘-腐蝕特征。實(shí)際上，多數(shù)防護(hù)方案介于理想型長(zhǎng)效燒粘-腐蝕與易燒粘-腐蝕型兩種情況之間。同理，將高溫高速燒粘后防護(hù)表面在腐蝕誘導(dǎo)環(huán)境中（濕熱、鹽霧等環(huán)境）的響應(yīng)分成5級(jí)：

1級(jí)（100%無(wú)腐蝕，無(wú)變化，理想型）；

2級(jí)（95%～100%無(wú)腐蝕，工程可實(shí)施的長(zhǎng)效燒粘-腐蝕防護(hù)型）；

3級(jí)（90%無(wú)腐蝕，耐腐蝕型防護(hù)表面）；

4級(jí)（腐蝕面積≤25%，臨時(shí)性防護(hù)型，需借助外場(chǎng)臨時(shí)性防護(hù)措施）；

5級(jí)（腐蝕面積≥25%，典型的極易腐蝕情況）。

2.6 燒粘-腐蝕評(píng)估技術(shù)的應(yīng)用

研究發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)室單因素模擬試驗(yàn)（如燒蝕或侵蝕試驗(yàn)）適宜于單一破壞因素的比較，而發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)點(diǎn)火試驗(yàn)?zāi)M逼真、多因素綜合效果好，適合作為平行方案對(duì)比和防護(hù)有效性考核與驗(yàn)證。為驗(yàn)證和完善快捷評(píng)估方法，進(jìn)行了多方案、連續(xù)燒粘試驗(yàn)和環(huán)境腐蝕試驗(yàn)。結(jié)果表明，不同防護(hù)方案在高溫高速燒粘-腐蝕破壞作用下的表現(xiàn)大相徑庭。例如，防護(hù)方案A經(jīng)1次燒粘即出現(xiàn)粘渣>50%，第二次達(dá)到100%，按分級(jí)方法可從外觀直接判斷其沒(méi)有單次防護(hù)效果，不具備首次大修期限或總壽命燒粘-腐蝕的長(zhǎng)效防護(hù)功效。為驗(yàn)證其正確性，將帶殘?jiān)臒吃囼?yàn)件截片進(jìn)行顯微結(jié)構(gòu)分析，發(fā)現(xiàn)多處“腐蝕通道”，再按GJB150.9規(guī)定連續(xù)10天交變濕熱試驗(yàn)，第5天開(kāi)箱后發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕；同樣，其截片在GJB150.11鹽霧環(huán)境中24h后嚴(yán)重腐蝕。

采用防燒粘涂料的臨時(shí)性防護(hù)方案B，燃?xì)鉀_刷過(guò)程中由于功能涂料FZGT-1的保護(hù)作用，隔離了高溫高速燒粘-腐蝕破壞作用，避免了殘?jiān)恼掣狡茐?。因此，每次燒粘后表面仍潔凈、光亮、無(wú)殘?jiān)?。然而，燒粘表面的FZGT-1的損耗十分明顯，單次損耗可達(dá)40%～100%。如果沒(méi)有FZGT-1繼續(xù)防護(hù)，則在后續(xù)燒粘破壞作用下，就如同方案A的情況。

方案C經(jīng)連續(xù)多次燒粘表面僅僅輕微燒粘（≯2.5%），多次燒粘后防護(hù)表層結(jié)構(gòu)完整，無(wú)腐蝕通道，腐蝕率始終保持在0，按照快捷評(píng)估分級(jí)方法應(yīng)屬于2級(jí)防燒粘，可能具備首次大修期限或總壽命內(nèi)的長(zhǎng)效燒粘-腐蝕防護(hù)功能。將不同累計(jì)次后的燒粘試驗(yàn)件截片進(jìn)行連續(xù)10天的GJB150.9交變濕熱試驗(yàn)，未發(fā)現(xiàn)腐蝕；同樣的試驗(yàn)件經(jīng)GJB150.11鹽霧試驗(yàn)96h后也無(wú)腐蝕現(xiàn)象，該樣件防護(hù)特性可能具備長(zhǎng)效防燒粘潛力。其他方案與上述A，B，C方案各有異同。對(duì)比上述多種試驗(yàn)方案單次到多次燒粘、濕熱和鹽霧試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，分級(jí)評(píng)估定性方法達(dá)到了簡(jiǎn)便、快捷的使用效果。

3 結(jié) 束 語(yǔ)

高溫高速燒粘-腐蝕破壞是導(dǎo)軌式機(jī)載導(dǎo)彈發(fā)射裝置使用維護(hù)的工程技術(shù)難題，涉及到產(chǎn)品的使用、維護(hù)、壽命及安全性，也影響到部隊(duì)的戰(zhàn)斗力。高溫高速燒粘-腐蝕機(jī)理的研究，燒粘-腐蝕工況的模擬技術(shù)和評(píng)估技術(shù)的研究，臨時(shí)性防護(hù)技術(shù)的應(yīng)用以及總壽命免維護(hù)技術(shù)的研究進(jìn)展，推動(dòng)了機(jī)載裝備技術(shù)的進(jìn)步。

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