空客A320系列飛機雷達罩防靜電涂層電連續性問題研究

李翔 李興福

摘要：詳細闡述了空客A320系列飛機雷達罩防靜電涂層的作用機理，并依據維修手冊，確定了影響防靜電涂層電連續性的影響因素。通過試驗，確認主要影響因素為防靜電涂層的干膜厚度。有效的防靜電涂層噴涂用量控制可控制防靜電涂層的干膜厚度，從而實現防靜電涂層的電連續性測試一次性通過。

關鍵詞：雷達罩；防靜電；電連續性；涂層

Keywords：radome；anti-static；electrical continuity；coating

1 雷達罩防靜電涂層的作用機理

民航客機機載雷達罩在高速飛行中與空氣摩擦使雷達罩表面產生靜電，靜電積聚會影響雷達罩的透波率，進而影響飛機的氣象雷達系統性能。為了消除雷達罩表面的靜電積聚影響，確保雷達罩的透微波特性，最有效的辦法是在罩體表面涂覆合適的防靜電涂層。防靜電涂層是具有導電和排除積累靜電荷能力的功能性涂層，可以利用靜電的泄放效應，將積聚在物體表面的靜電荷及時泄放出去，避免因靜電積累所引起的各種問題。防靜電涂層主要分為兩種，一是在樹脂中加入防靜電劑，即添加型防靜電涂層；另一種是在樹脂中加入導電物質，如炭黑/銀粉等，即本征型防靜電涂層。由于本征型防靜電涂層中有導電顆粒，會影響雷達罩的透波性，技術尚不成熟，所以一般不采用。目前，機載雷達罩的防靜電涂層大量采用的是添加型的防靜電涂層。

2 雷達罩的漆層涂層及驗證試驗

2.1雷達罩涂層組成

依據空客CMM 手冊，空客A320系列飛機雷達罩漆層修復的任務號是53-15-11-380-803-A01，共涉及4層油漆的噴涂。第一層是噴涂于避雷條、鎖扣等金屬部件的蝕洗底漆P99（P/N 7641/3600），干燥條件為室溫干燥至少1h，干膜厚度為8～10μm；第二層是噴涂于雷達罩復合材料殼體的面漆5014（P/N5425/0000），先室溫干燥15min，再在60℃下最多干燥1h，最后室溫冷卻，干膜厚度為20～30μm；第三層是噴涂于雷達罩表面用于消除雷達罩表面靜電影響的防靜電油漆5014 Type II（P/N 5420/2620或0986/2620/008），先室溫干燥30min，再在60℃下最多干燥3h，最后室溫冷卻（防靜電漆層干燥后要檢測漆層表面電阻和電連續性），干膜厚度為30～50μm；第四層是噴涂于雷達罩表面用于抗腐蝕的防腐蝕漆（P/N5478/0060），室溫下干燥24h或在60℃下最多干燥4h，干膜厚度為80～100μm。

雷達罩漆層修復中的主要問題是，防靜電漆層干燥后在進行電連續性測試時發現，根據手冊噴涂后的防靜電漆層的電連續性測試結果與CMM手冊中要求的電阻值有差異。按照CMM手冊任務號53-15-11-750-801-A02，使用兆歐表進行電連續性測試，測得的電阻值應低于200MΩ，實際工作中該測量數據經常高于手冊的要求。

2.2 雷達罩防靜電涂層電連續性影響因素分析

根據CMM手冊內容，可能與雷達罩防靜電漆層電連續性有關的因素有：防靜電漆與前一層油漆的噴涂、干燥時間間隔，防靜電漆層的厚度，干燥時間與環境，電阻值超高后處理，油漆的混合比例，電阻測量儀器、測量模具，下面分析對這些因素進行分析。

1）防靜電漆與前層油漆的時間間隔

CMM手冊要求防靜電漆必須在前層油漆噴涂后16h內完成噴涂。

2）防靜電漆層的厚度

CMM手冊要求干膜厚度為30～50μm。

3）干燥時間與環境

CMM手冊要求干燥條件為：先室溫干燥30min，再在60℃下最多干燥3h，最后室溫冷卻。

4）電阻值超高后處理

CMM手冊要求：電阻值如果過高，可在60℃下再烘焙1h。

5）油漆的混合比例

應完全按照油漆廠商技術說明執行，混合比例為3：1：1。

6）電阻測量儀器、測量模具

測量儀器（見圖1）應符合手冊要求并完好，電阻測量模具（見圖2）應根據CMM手冊DIN 65181制作而成。

由上述分析可見，除防靜電漆層干膜厚度外，其他因素均為定量可控因素，故可初步判定防靜電漆層干膜厚度是影響雷達罩防靜電漆層電連續性測試的主要因素，如表1所示，同時得出當干膜厚度為30～40μm之間的某個值時，電連續性測試值小于200MΩ。

2.3 驗證試驗

1）試驗目的

驗證防靜電漆層干膜厚度與電連續性之間的關系，確定更準確地符合手冊要求的電連續性測試的防靜電漆層干膜厚度區間。

2）試驗內容

依據空客CMM手冊內容，準確測量出防靜電漆層干膜厚度下相對應的電連續性測試值，繪制防靜電漆層干膜厚度與電連續性之間的關系曲線，確定更準確地符合手冊要求的電連續性測試的防靜電漆層干膜厚度區間。試驗環境與器材：雷達罩噴漆間，溫控烘房，已噴涂蝕洗底漆P99與面漆5014的雷達罩，鋁板，500VDC兆歐表，漆層測厚儀，噴漆工具及耗材，勞動保護用品等。

3）試驗步驟

在已噴涂蝕洗底漆P99與面漆5014的雷達罩表面自由選取12個區域并標號（每個區域間距≥200mm），每個區域選擇5個點，共計60個點。將打磨過的鋁板粘貼于選定點處。按照空客CMM手冊53-15-11-380-006-A01要求，對選定的區域進行噴涂并干燥。噴涂厚度如表2所示。

通過試驗，得到如圖3所示結果，從中可以看出：當防靜電漆層干膜厚度為37μm時，雷達罩防靜電漆層表面電連續性測試值為200MΩ；防靜電漆層干膜厚度在37～50μm之間時，雷達罩防靜電漆層表面電連續性測試可以更準確地滿足CMM手冊要求。

4）試驗結論

雷達罩防靜電漆層干膜厚度與表面電連續性測試值之間的關系：隨著防靜電漆層厚度的增加，表面電連續性測試值減小。

防靜電漆層干膜厚度在37～50μm之間時，雷達罩防靜電漆層表面電連續性測試可以更加準確地滿足CMM手冊要求。

3 總結

在A320飛機機載雷達罩修理工作中，防靜電涂層噴涂時應嚴格控制防靜電油漆的用量。根據工作經驗，室溫環境下、在上壓下排通風式噴漆工作間內，使用氣動虹吸式手動噴槍噴涂A320系列飛機雷達罩，采用十字噴涂法，單件雷達罩的防靜電油漆建議噴涂用量為0.9L。

作者簡介

李翔，工程師，現從事A320系列/A330系列飛機結構修理、復合材料修理、整機褪噴漆以及飛機工程管理等方面工作。

李興福，高級工程師，現從事飛機結構設計、飛機工程管理等方面工作。