航空無損檢測技術發展的現狀及其未來動向

姜煜霞　薛承博　孫黎　張璟民

摘 要：在航空領域中，無損檢測技術可為飛機提供安全、可靠的技術支持，同時，滿足了適航性的要求，為航空企業創造了較大的經濟效益。主要對航空無損檢測技術發展現狀進行了闡述，并探討了其未來發展動向。

關鍵詞：無損檢測；航空飛行器；結構健康檢測；超聲檢測技術

中圖分類號：V267+.2 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.07.032

目前，無損檢測技術已廣泛應用于航空領域中，且具有良好的發展空間。航空領域對無損檢測技術的需求在日益增加，這直接推動了該技術的發展，使該技術在航空領域中占據著重要的技術地位。因此，探討其發展現狀和未來動向具有重要的現實意義。

1 無損檢測技術概述

無損檢測最初的目的是通過有效的化學、物理手段在不損壞被檢測對象的情況下，對有關設計和工藝進行檢驗，評價其是否達標，從而為有關領域的材料、結構和產品決策等方面提供有效的信息輸入，提供真實、可靠的數據支撐。目前，在航空領域，無損檢測技術的應用越來越廣泛，比如激光超聲、激光散斑、結構健康檢測和紅外熱像技術等。無損檢測技術不但能夠為產品的質量提供保證，還能有效減少原材料的消耗，在航空領域中發揮著重要的作用。

2 無損檢測技術的發展現狀

2.1 新型無損檢測技術的發展現狀

在航空飛行器中，出現了很多新型的材料和技術，結構方面也得到了創新，導致常規的無損檢測技術已無法適應航空領域的新需求。因此，隨之出現了很多新型、優勢明顯的無損檢測技術。新的無損檢測技術不但具有直觀的顯示功能，且檢測的速度和效率與常規無損檢測技術相比，具有明顯的優勢。此外，新型的無損檢測技術還能遠距離地對被檢測對象進行大面積檢測，具有非接觸檢測的特點。

常規無損檢測技術隨著航空事業的發展而顯現出局限性，很難在高壓、高溫甚至有毒的惡劣環境下進行檢測。而新型的無損檢測技術克服了這些檢測難點和局限性，能適應不斷提高的檢測需求和檢測標準，在航空無損檢測技術的保障體系中占據著重要的地位，發展前景比較理想。

2.2 航空無損檢測新技術的應用現狀

在航空領域中，新型的無損檢測技術主要有4種，即激光超聲、激光散斑、結構健康檢測和紅外熱像技術等。

2.2.1 激光超聲

激光超聲檢測技術實現了聲學技術與激光技術的有效結合，具有非接觸檢測的優勢，避免了常規超聲檢測技術的耦合劑對無損檢測的影響。在航空領域中，激光超聲檢測技術是適用于檢測環境比較惡劣的無損評估技術。

2.2.2 激光散斑

激光散斑技術基于激光干涉原理，可對物體表面的離面位移進行測量，采取比較合適的加載方式，比如加壓、加熱、振動和真空等，使檢測圖像顯示出激光超聲檢測復雜型面零件缺陷的部位與正常部位的不同離面位移。該技術與激光超聲檢測技術相同，可實現非接觸檢測功能，被檢測對象的變形信息可通過二維形式實時顯示，可以對緊貼性的脫黏缺陷進行檢測，靈敏度和效率較高。該技術在航空領域中的應用日益廣泛，可為復合材料在結構缺陷方面的檢測提供技術支持，比如對層板結構分層和夾層結構的脫黏等進行檢測。

2.2.3 結構健康檢測

結構健康檢測技術可以對結構健康的相關信息進行實時獲取，從而對結構健康狀態與損失等進行識別并及時處理。在航空結構系統的維護中，該技術可為其提供有效的參考。

2.2.4 紅外熱像技術

紅外熱像檢測技術主要采取特定加熱的方法使出現缺陷的部位和正常部位之間產生溫度差，在紅外熱像儀的監測下，可以通過表面溫度判斷缺陷位置，并以視頻的形式記錄。這一技術可以實現非接觸檢測，檢測速度較快，能夠直觀地顯示檢測結果，一般在飛機的機身蒙皮和機頭雷達罩等相關復合材料的結構缺陷方面被廣泛應用。

3 航空無損檢測技術的發展方向

3.1 自動化檢測

目前，航空制造業的發展越來越快，需求在不斷提高，無損檢測技術必須適應新的需求，提高無損檢測的效率，有效降低檢測的成本，發揮出更高的無損檢測效用。因此，在未來的發展中，航空無損檢測技術必須滿足快速、高效的自動化檢測要求。在無損檢測方面，我國與發達國家之間存在的差距較大，因此，必須加大對該技術的研究力度。

3.2 直觀缺陷顯示檢測

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

3.3 無損檢測的自主研發

航空企業要想獲得更大的經濟效益，就應有效利用無損檢測的國際技術平臺，加大自主研發力度，開發更加適合航空無損檢測技術的新設備和新設施。在航空領域中，具有經濟性和有效性的無損檢測設備和技術具備更大的發展空間。因此，在自主研發的過程中，應以其為研發標準。

3.4 無損檢測的標準化和規范化

在無損檢測中，要想使結果具有可靠性和準確性，就必須有標準化和規范化的保障體系，從而獲得良好的技術支持。因此，在航空領域中，應該對國內的航空無損檢測新技術體系進行標準化和規范化的完善，從而適應航空無損檢測未來發展的新需求。

4 結束語

目前，航空領域對無損檢測技術的需求日益增長，很多新型的無損檢測技術應運而生，且在航空領域中獲得了廣泛應用，在航空無損檢測保障體系中占據著比較重要的地位。新型的無損檢測技術不但克服了常規無損檢測技術中的難點，且具備良好的發展前景，但仍需要加大研究力度，對檢測技術進行完善，從而提高航空設備的性能，為飛機的航行安全提供可靠的保障。

參考文獻

[1]耿榮生，鄭勇.航空無損檢測技術發展動態及面臨的挑戰[J].無損檢測，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