姜煜霞　薛承博　孫黎　張璟民

摘 要：在航空領(lǐng)域中，無損檢測(cè)技術(shù)可為飛機(jī)提供安全、可靠的技術(shù)支持，同時(shí)，滿足了適航性的要求，為航空企業(yè)創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟(jì)效益。主要對(duì)航空無損檢測(cè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述，并探討了其未來發(fā)展動(dòng)向。

關(guān)鍵詞：無損檢測(cè)；航空飛行器；結(jié)構(gòu)健康檢測(cè)；超聲檢測(cè)技術(shù)

中圖分類號(hào)：V267+.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.07.032

目前，無損檢測(cè)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于航空領(lǐng)域中，且具有良好的發(fā)展空間。航空領(lǐng)域?qū)o損檢測(cè)技術(shù)的需求在日益增加，這直接推動(dòng)了該技術(shù)的發(fā)展，使該技術(shù)在航空領(lǐng)域中占據(jù)著重要的技術(shù)地位。因此，探討其發(fā)展現(xiàn)狀和未來動(dòng)向具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 無損檢測(cè)技術(shù)概述

無損檢測(cè)最初的目的是通過有效的化學(xué)、物理手段在不損壞被檢測(cè)對(duì)象的情況下，對(duì)有關(guān)設(shè)計(jì)和工藝進(jìn)行檢驗(yàn)，評(píng)價(jià)其是否達(dá)標(biāo)，從而為有關(guān)領(lǐng)域的材料、結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品決策等方面提供有效的信息輸入，提供真實(shí)、可靠的數(shù)據(jù)支撐。目前，在航空領(lǐng)域，無損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，比如激光超聲、激光散斑、結(jié)構(gòu)健康檢測(cè)和紅外熱像技術(shù)等。無損檢測(cè)技術(shù)不但能夠?yàn)楫a(chǎn)品的質(zhì)量提供保證，還能有效減少原材料的消耗，在航空領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用。

2 無損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 新型無損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

在航空飛行器中，出現(xiàn)了很多新型的材料和技術(shù)，結(jié)構(gòu)方面也得到了創(chuàng)新，導(dǎo)致常規(guī)的無損檢測(cè)技術(shù)已無法適應(yīng)航空領(lǐng)域的新需求。因此，隨之出現(xiàn)了很多新型、優(yōu)勢(shì)明顯的無損檢測(cè)技術(shù)。新的無損檢測(cè)技術(shù)不但具有直觀的顯示功能，且檢測(cè)的速度和效率與常規(guī)無損檢測(cè)技術(shù)相比，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。此外，新型的無損檢測(cè)技術(shù)還能遠(yuǎn)距離地對(duì)被檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行大面積檢測(cè)，具有非接觸檢測(cè)的特點(diǎn)。

常規(guī)無損檢測(cè)技術(shù)隨著航空事業(yè)的發(fā)展而顯現(xiàn)出局限性，很難在高壓、高溫甚至有毒的惡劣環(huán)境下進(jìn)行檢測(cè)。而新型的無損檢測(cè)技術(shù)克服了這些檢測(cè)難點(diǎn)和局限性，能適應(yīng)不斷提高的檢測(cè)需求和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，在航空無損檢測(cè)技術(shù)的保障體系中占據(jù)著重要的地位，發(fā)展前景比較理想。

2.2 航空無損檢測(cè)新技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

在航空領(lǐng)域中，新型的無損檢測(cè)技術(shù)主要有4種，即激光超聲、激光散斑、結(jié)構(gòu)健康檢測(cè)和紅外熱像技術(shù)等。

2.2.1 激光超聲

激光超聲檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了聲學(xué)技術(shù)與激光技術(shù)的有效結(jié)合，具有非接觸檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)，避免了常規(guī)超聲檢測(cè)技術(shù)的耦合劑對(duì)無損檢測(cè)的影響。在航空領(lǐng)域中，激光超聲檢測(cè)技術(shù)是適用于檢測(cè)環(huán)境比較惡劣的無損評(píng)估技術(shù)。

2.2.2 激光散斑

激光散斑技術(shù)基于激光干涉原理，可對(duì)物體表面的離面位移進(jìn)行測(cè)量，采取比較合適的加載方式，比如加壓、加熱、振動(dòng)和真空等，使檢測(cè)圖像顯示出激光超聲檢測(cè)復(fù)雜型面零件缺陷的部位與正常部位的不同離面位移。該技術(shù)與激光超聲檢測(cè)技術(shù)相同，可實(shí)現(xiàn)非接觸檢測(cè)功能，被檢測(cè)對(duì)象的變形信息可通過二維形式實(shí)時(shí)顯示，可以對(duì)緊貼性的脫黏缺陷進(jìn)行檢測(cè)，靈敏度和效率較高。該技術(shù)在航空領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛，可為復(fù)合材料在結(jié)構(gòu)缺陷方面的檢測(cè)提供技術(shù)支持，比如對(duì)層板結(jié)構(gòu)分層和夾層結(jié)構(gòu)的脫黏等進(jìn)行檢測(cè)。

2.2.3 結(jié)構(gòu)健康檢測(cè)

結(jié)構(gòu)健康檢測(cè)技術(shù)可以對(duì)結(jié)構(gòu)健康的相關(guān)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)獲取，從而對(duì)結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)與損失等進(jìn)行識(shí)別并及時(shí)處理。在航空結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的維護(hù)中，該技術(shù)可為其提供有效的參考。

2.2.4 紅外熱像技術(shù)

紅外熱像檢測(cè)技術(shù)主要采取特定加熱的方法使出現(xiàn)缺陷的部位和正常部位之間產(chǎn)生溫度差，在紅外熱像儀的監(jiān)測(cè)下，可以通過表面溫度判斷缺陷位置，并以視頻的形式記錄。這一技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)非接觸檢測(cè)，檢測(cè)速度較快，能夠直觀地顯示檢測(cè)結(jié)果，一般在飛機(jī)的機(jī)身蒙皮和機(jī)頭雷達(dá)罩等相關(guān)復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)缺陷方面被廣泛應(yīng)用。

3 航空無損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展方向

3.1 自動(dòng)化檢測(cè)

目前，航空制造業(yè)的發(fā)展越來越快，需求在不斷提高，無損檢測(cè)技術(shù)必須適應(yīng)新的需求，提高無損檢測(cè)的效率，有效降低檢測(cè)的成本，發(fā)揮出更高的無損檢測(cè)效用。因此，在未來的發(fā)展中，航空無損檢測(cè)技術(shù)必須滿足快速、高效的自動(dòng)化檢測(cè)要求。在無損檢測(cè)方面，我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家之間存在的差距較大，因此，必須加大對(duì)該技術(shù)的研究力度。

3.2 直觀缺陷顯示檢測(cè)

在航空裝備中，一旦疏忽存在缺陷的部位，則很容易引發(fā)安全事故。因此，必須采取有效的檢測(cè)技術(shù)來滿足未來航空裝備的發(fā)展需求，使裝備缺陷更加直觀地顯示出來，從而對(duì)缺陷的相關(guān)特征信息進(jìn)行有效的自動(dòng)提取和識(shí)別。缺陷的可視化有利于對(duì)航空裝備進(jìn)行良好的分析和處理，且在航行之前應(yīng)做好前期準(zhǔn)備工作，從而提高航行的安全性和可靠性。

3.3 無損檢測(cè)的自主研發(fā)

航空企業(yè)要想獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益，就應(yīng)有效利用無損檢測(cè)的國(guó)際技術(shù)平臺(tái)，加大自主研發(fā)力度，開發(fā)更加適合航空無損檢測(cè)技術(shù)的新設(shè)備和新設(shè)施。在航空領(lǐng)域中，具有經(jīng)濟(jì)性和有效性的無損檢測(cè)設(shè)備和技術(shù)具備更大的發(fā)展空間。因此，在自主研發(fā)的過程中，應(yīng)以其為研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 無損檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化

在無損檢測(cè)中，要想使結(jié)果具有可靠性和準(zhǔn)確性，就必須有標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的保障體系，從而獲得良好的技術(shù)支持。因此，在航空領(lǐng)域中，應(yīng)該對(duì)國(guó)內(nèi)的航空無損檢測(cè)新技術(shù)體系進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的完善，從而適應(yīng)航空無損檢測(cè)未來發(fā)展的新需求。

4 結(jié)束語

目前，航空領(lǐng)域?qū)o損檢測(cè)技術(shù)的需求日益增長(zhǎng)，很多新型的無損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，且在航空領(lǐng)域中獲得了廣泛應(yīng)用，在航空無損檢測(cè)保障體系中占據(jù)著比較重要的地位。新型的無損檢測(cè)技術(shù)不但克服了常規(guī)無損檢測(cè)技術(shù)中的難點(diǎn)，且具備良好的發(fā)展前景，但仍需要加大研究力度，對(duì)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行完善，從而提高航空設(shè)備的性能，為飛機(jī)的航行安全提供可靠的保障。

參考文獻(xiàn)

[1]耿榮生，鄭勇.航空無損檢測(cè)技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)及面臨的挑戰(zhàn)[J].無損檢測(cè)，2002（01）：1-5.

〔編輯：張思楠〕

Abstract： In the aviation sector， the non-destructive testing techniques available for the safety of aircraft， reliable technical support， and to meet the airworthiness requirements， creating greater economic benefits for the aviation business. The status of the main aviation NDT technology development are described and discussed its future developments.

Key words： non-destructive testing； aviation aircraft； structural health monitoring； ultrasonic detection technology