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直升机发动机整流罩双涂层解决方案
来源:中国航空工业发展研究中心 发布时间:2018-3-6 9:01:55

  当前,发动机整流罩板的热、火和流体防护解决方案是膨胀型涂料和环氧面漆的双组分涂层。环氧面漆用作防止来自航空器流体和湿气的化学侵蚀的屏障,而膨胀组件是防火屏障,为防止紧急情况下的灾难性结构失效而设计。


  一般而言,膨胀剂是在存在大量热的情况下膨胀以形成用于延迟传热的绝缘炭物质。根据美国联邦航空管理局的要求,用于发动机整流罩的涂层材料需要承受1100℃的火焰,持续15分钟,不会在整流罩表面的后部发生材料破裂或火焰穿透。尽管膨胀型和环氧面漆的组合通过了这种火焰测试,但它在没有明火,温度升高的情况下,性能表现很差。


  因此,在承受这种热聚积和任何流体,并提供紧急防火保护的同时,应当使用非膨胀型涂层材料。已经考虑了几种可选的解决方案,包括隔热毡、高温绝热喷雾和气凝胶产品。


  隔热毡可用作固定物,但如果关注重量增加,则不应该纳入永久考虑方案。高温绝热喷雾设计用于玻璃纤维和E-玻璃材料上,而不是制造发动机整流罩的复合材料。气凝胶和其它类似类型的绝缘材料具有优异的热性能,但是其作为外部涂层的机械耐久性是有问题的,并且它们不提供液体防护。


  由于新涂层的目的是避免发动机整流罩内蒙皮的分层和燃烧,并认识到需要最小化新涂层材料的成本和整流罩的总重量,新涂层材料所考虑的主要性能是热导率、热反射率、厚度和密度。在成本、重量和防护能力方面,陶瓷型涂层可以是最有前途的解决方案。


  汽车和赛车工业已经使用了陶瓷涂层,用作排气系统的热保护障,降低发动机工作室温度。这种涂层可以是基于特定百分比的陶瓷固体和粘合剂的涂料,或者完全固体,并通过等离子喷涂工艺喷涂。陶瓷涂层具有低热导率、非常高的熔点和低密度。此外,它们在远远超过发动机整流罩(220℃)的最大耐受温度下保持优异的耐腐蚀性。


  不幸的是,许多陶瓷涂层不是为复合材料结构件设计的。必须设计并进行试验,以测试它们在复合发动机整流罩上的兼容性。


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