为什么飞机表面要涂航天涂料?
我们都知道飞机速度很快,超过音速一倍到几倍,这时就连在地面上微不足道 的小小雨滴、朵朵雪花和尘埃在空中都变成了可怕的东西。它们变得硬如铁砂皮那样在机身上摩擦着,并把机身温度提高到loo℃甚至400℃。
还有机身因气候、 温度变化时冷时热、时干时湿,有些首当其冲的部位,如机首受到的磨难就更厉害 了。因此,飞机必须用航空涂料来加以保护。这种航空涂料形成的涂层必须具有良好的耐腐蚀、耐磨、耐热性,还应有良好的附着力。有些部位的涂料,如雷达天线 罩上的涂层,还要有能透过雷达波和防静电等性能。此外,涂了涂层的机身由于提 高了光滑度,减小了机身与大气的摩擦,还可使机速比没有涂层时提高13%左右。这样一来在很大的程度上减少了外界对飞机的侵害,大大保护了飞机的正常行驶。
航空涂料是指用于飞机上的涂料。按使用部位可分为:飞机蒙皮涂料;飞机舱室涂料;飞机发动机涂料;飞机零部件涂料;特殊专用涂料(包括隔热涂料、防火涂料和示温涂料)等。
航空器金属外表面涂料 航空器外表面的金属选材主要有铝合金、钛合金、镁合金等,针对不同航空金属材料的防护底漆种类繁多,最为成熟的铝合金通常采用环氧锌黄、锶黄或铬绿作为底漆,该类防护底漆的性能已经非常成熟。
飞机上用的是铬酸锌防锈底漆。
飞机在制造时需要用到大量的金属材料,诸如钢,铝,钛等。这些金属材料容易生锈,所以涂上一层环氧锌黄底漆,可以防止生锈,延缓腐蚀。二战期间开始用金属制造飞机时没有防锈底漆的概念,法国轰炸柏林时驾驶的轰炸机就是刚刚出场,没有进行涂装。
飞在空中金属外壳露在外面反射阳光,闪闪发亮,在战场上是十分显眼的目标。所以之后的飞机为了提高隐蔽性,都会涂上伪装涂装。而当时直接涂上的伪装漆只是单纯的油漆,没有保护飞机的作用。战机在战斗中会在高温和低温间转换,并且还要长时间在太阳下暴晒。
如果没有底漆,那么飞机机体蒙皮的锈蚀就会非常严重,降低飞机的使用寿命。所以现代的飞机包括民用飞机出厂时都会喷涂底漆。
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飞机涂成白色的作用
1、成本低廉
市面上有无数颜色的涂料可供选择,但其中最便宜的就是白色。在通常用于飞机的普通涂料中,每1加仑(约3.8升)的费用为:白色涂料,1272元人民币左右;彩色涂料,1463元人民币左右。相差191块钱,也没有很多呀!
但是,要想给飞机涂上彩色涂料并让颜色显得清晰,得先涂上一层白色涂料打底,之后才能开始上色。一架大型飞机的涂料用量约为570升来算,如果涂成白色,那么白色涂料的成本约为20万人民币。如果涂成红色,那么不仅得上白色底漆,还得加上红色涂料的成本,总成本已经超过40万元。
此外,涂料对机身的重量也有影响。涂上白色涂料后,机身重量约增加250公斤。涂上红色涂料后,机身重量除白色涂料的250公斤外,还得再增加约250公斤。
额外的重量意味着更多的油耗,而多涂一种颜色的250公斤,已经差不多是3个成年人的重量了。换句话说,如果少刷一层漆,他们可以多卖三张票呢!
除此之外,还有空调成本。由于飞机一直都在不停地晒太阳,空调成本的差异也会很大。白色机身易于反射太阳光,因此飞机内部温度不易升高,制冷空调成本也就更低。总而言之,涂成白色主要是为了省钱。
2、便于维护
白色的油漆,能给检查提供便利。飞机是在空中飞行的,不像在陆地上行驶的火车、高铁那样,能够及时停车。所以,飞机制造的每一步都要求绝对的精准,在后期的维修过程中也要求十分仔细,而飞机是白色的,维修人员就能够更容易发现机身上的裂缝、漏油等情况了。
另外,考虑极端情况,也就是飞行事故后,白色的机身不管在山里还是海里,都十分显眼,便于救援人员快速找到。想象一架绿色的飞机落入了森林里,救援队应该怎么找到它?
3、其他原因
还有一些奇奇怪怪的理由,比如“减少鸟类的撞击”。有研究观察了不同航空公司的飞机配色方案,和鸟类的撞击率之间的相关性。报告称,暗色系的飞机颜色方案也许会降低飞机与视觉背景之间的对比度,并且减少鸟类发现飞机以避免撞击的反应。
白色才是飞机的保护色
另外,航空公司经常把飞机卖给其他航空公司,相比涂得花花绿绿的颜色,白色的机身会更加容易出手。
有时候航空公司就会为了宣传而在机身上涂上好看的涂鸦,当然这不会影响到它的飞行,还让飞机更好看了,只要不计较成本就行。一言以蔽之:飞机之所以涂成白色,只因“利益使然”。生活中很多东西都是这样,在看似简单的现象背后,包含着好多内在的道理。
1.装饰费用昂贵
对一架飞机进行彩色喷漆的费用在5万-20万美金之间。同时整个喷涂工作需要耗费2-3周的时间,这段时期对收入也会造成损失。更多色彩=更多重量=更多耗油=更高成本。以波音747为例,装饰747整机需要至少250公斤涂料,而整机抛光的喷漆重量只有25公斤。以EasyJet航空公司为例,仅使用更为轻薄的空气动力机身涂料就为公司节省了整整2%的运营成本。试想,一年的燃料费用约为12亿美元,那么2%意味着节省了约2240万美元。是不是忽然觉得机身涂料高上大了 起来呢?
2.彩色飞机转售价格低
由于机身颜色不是白色意味着买家需要重新喷漆,这会导致机身更重,所以使用白色以外的机身颜色会对飞机的转售价格造成负面影响。
通常选择购买而不是租赁飞机的航空公司会使用长期贷款来支付。在市场竞争如此激烈的当下,这可谓是一笔巨额投资了。所以当公司运营状况变差时,他们可能想要转卖或自行出租他们的飞机。
3.白色较其他颜色有显著的控温优势
白色能够反射光的所有波段,所以光能不会被转换为热能,而其他颜色会吸收光的多个波段并将其转换成为热能,这会导致物体变热。
在大多数情况下,白色保持机身温度低只能算一个优点。但对“塑料”飞机(使用复合材料制造的飞机)而言,一些机体要求在表层必须使用白色以保证材料内的某些元素在极限条件内。早期“钻石飞机”公司设计的飞机有一个室外温度不得高于38°C的限制条件,在高于这个温度时,这些飞机的主翼结构坚固性不够。
4.白色较其他颜色有显著的控温优势
而对于协和式飞机而言, 它必须使用一种特殊的、高反射的白色涂料以减轻在飞机速度超过2马赫时由摩擦所引起的极端热效应。这可能是白色成为飞机标准色的原因。
5.白色是极好的中性基础色
艺术家通常在白帆布或是白皮纸上开始自己的创作——白色常让人联想到“空白”与“纯净”。以白色作为飞机的基础底色,可以让航空公司的市场部尽情地在他们的飞机广告板上涂抹创意。
6.白色不会褪色
一架飞机在它整个飞行生涯期间会进行数次喷漆,从性价比来看,每次喷漆间的间隔时间当然越长越好。如果你并不担心油漆褪色或是你的飞机看起来年代久远,而且可以无视乘客们对飞机像破烂的讽刺,你可以延长喷漆的间隔时间。
所有的有色涂料暴露在太阳和空气中后,都会面临褪色的问题。尤其是当被暴晒在30000英尺的高空中时,相当数量的紫外辐射加速了整个褪色过程。
白色在经历长年累月的风吹日晒之后仍能保持良好的外观,而深色褪色、老化得更快,当漆面剥落后的斑驳外观也十分可怕。
7.良好的能见度
另一个使用白色外壳的原因是可见度。这里的可见度并不是指飞机能在天空中被看见,而是指机身上的锈蚀、裂纹、机油泄漏等诸如此类危险信号的可见度。白色是显示这些信号的最佳底色,所以从安全角度出发,白色是最方便无脑操作的。
但是据我所知,美国飞机好像没有涂迷彩色的,倒是俄罗斯有这个习惯,不过俄罗斯的涂料水平恐怕还不如中国。
先根据设计图纸由各地工厂生产零件,
然后由各地工厂组装成大的部件(机翼、尾翼等等),
接着把各个部件运到总装厂进行组装,组好机身框架,装上机翼、尾翼、垂尾、发动机、起落架等,装上电子仪表,铺设好管路线路等,同时把飞机内部装修好,安上座椅、行李架等等设施。
最后,根据客户需要进行表面涂装~~~然后就可以交付使用了。
零部件的生产和组装,一般都是由各地分工厂来完成,也有的干脆承包给合作伙伴来生产,例如,上海飞机制造厂就一直向波音公司提供波音737的尾翼。
各零部件最后汇集到总装厂进行总装。
飞机制作过程包括了整个生产过程,而制造工艺流程是针对某一具体阶段的某一具体工作来说的。
比如说某个零件的车削加工,热处理,表面镀膜等等,都是不同的工艺,有不同的工序,工作步骤,也就是工艺流程。
以飞机蒙皮表面涂层的涂覆工艺为例,工艺流程如下:
(1)表面准备:遮蔽保护——清洗——打磨——表面准备质量控制
(2)材料准备:底漆、面漆和标志漆的充分搅拌、陪置、调整施工年度以及过滤等。
(3)喷漆施工:喷涂底漆——喷涂面漆——喷涂标志漆
雷达吸波涂料主要由基料和填料组成。实质上是一种功能性高分子复合涂料。
雷达吸波涂料中的基料主要起黏合作用。填料是吸收雷达波的主要成分,由特制的MgO、FeO、ZnO等的铁磁性材料组成,具有能连续吸收入射波的棱形结晶,并有一定的孔隙度,
以利于内层吸收和造成由于入射波与反射波间发生干涉作用而产生波的散射,使反射回去的雷达波不超过入射波的百分之10至百分之20。
雷达吸波涂料能够吸收、衰减入射的电磁波,具有将电磁能转换成热能而耗散掉或使电磁波因干涉而消失的功能,在装备表面涂覆雷达吸波涂料能够有效降低目标的雷达散射截面(RCS)。
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雷达吸波材料两大类
1、谐振型:谐振型雷达吸波材料是为了某一频率而设计的、以磁性材料为基础、能把相消干涉和衰减结合起来的吸波材料。
2、宽频带型:宽频带雷达吸波材料通常通过把碳-耗能塑料材料加到聚氨酯泡沫之类的基体中制成,它在一个相当宽的频率范围内保持有效性。
把雷达吸波材料与雷达能量可以透过的刚性物质相结合,形成雷达吸波结构材料,这种材料还属于保密的吸波材料之一。
参考资料来源:百度百科-防雷达涂料
参考资料来源:百度百科-隐形飞机