粘鋼膠在軍用飛機(jī)中的應(yīng)用
粘接技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體等重要零部件裂紋、橡膠密封圈和磨損零部件的粘接、軸類及螺紋配合件松動(dòng)的固持和平面與管接頭泄漏的密封等方面已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,并取得了較明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
該膠粘劑能滿足導(dǎo)彈彈頭碳-碳復(fù)合材料高溫、高強(qiáng)度的粘接要求。而采用酚醛-有機(jī)硅-丁腈-石棉體系制備的結(jié)構(gòu)膠粘劑,加入酚醛樹脂固化促進(jìn)劑后使膠粘劑能夠中溫(130℃)固化,提高了膠粘劑的力學(xué)性能和耐熱性能。其瞬間耐熱可達(dá)900℃,常溫剝離強(qiáng)度可達(dá)1.7kn/m,可用于導(dǎo)彈彈頭碳-碳復(fù)合材料的自粘或與金屬材料的粘接。
(2)在軍用飛機(jī)中的運(yùn)用
①飛機(jī)制造
現(xiàn)役飛行機(jī)身、機(jī)翼外蒙皮采用厚度為1.5mm以下的鋁合金板材,有的僅0.4mm~0.8mm厚,鉚接薄蒙皮比較困難。采用膠接技術(shù),不僅可以克服鉚接薄皮引起的變形、鉚釘劃窩造成的整體強(qiáng)度損失,減少工裝、縮短裝配周期,而且增加了結(jié)構(gòu)的抗腐蝕性、耐疲勞特性以及破損安全性。
膠粘劑用于飛機(jī)的各部位粘接,可取代鉚釘連接,降低飛機(jī)自重。
殲八機(jī)上使用SY-14膠粘劑膠接蜂窩夾層結(jié)構(gòu);軍用直升機(jī)尾翼、平尾、垂尾、方向舵等采用J-89、J-99膠粘劑粘接共90M2的膠接結(jié)構(gòu),采用粘接技術(shù)可取代約50萬件鉚釘;而Boeing 747飛機(jī)的膠接面積更是高達(dá)3000余平方米。
②應(yīng)急搶修
飛機(jī)構(gòu)件在鳥撞、雷擊、彈傷以及維護(hù)或操作不當(dāng)?shù)惹闆r下,非常容易發(fā)生以沖擊損傷為主的各種結(jié)構(gòu)破壞,如分層、裂紋、缺口、破孔和斷裂等。這些損傷會(huì)顯著降低復(fù)合材料的靜、動(dòng)態(tài)承載性能,嚴(yán)重時(shí)會(huì)直接威脅飛機(jī)的飛行安全。
美國羅賓遜空軍基地軟件中心、澳大利亞皇家空軍航空研究實(shí)驗(yàn)室和加拿大國防部等單位較早研究復(fù)合材料膠接修補(bǔ)飛機(jī)結(jié)構(gòu)技術(shù),并已經(jīng)成功地將碳纖維、硼纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料及其技術(shù)應(yīng)用于C-141(機(jī)體)、C-141B(武器系統(tǒng))、C-130(大力神)、Mirage(幻影)、F-11、B-1、P-3(獵戶座)等軍機(jī)。
我國首次具有演示驗(yàn)證性質(zhì)并采用復(fù)合材料修理金屬飛機(jī)結(jié)構(gòu)的修理實(shí)踐是于1999年7月在沈飛公司進(jìn)行的海軍航空兵某部1架長期駐守沿海機(jī)場的殲八I型飛機(jī)的修理。該機(jī)由于在沿海長期服役,2個(gè)水平尾翼有多處腐蝕損傷。飛機(jī)受損材料為LC9鋁合金,相當(dāng)于國外的7075-T6,修理使用的補(bǔ)片是碳/環(huán)氧復(fù)合材料,纖維是BORON 5521,膠粘劑為美國CYTEC公司的FM73。