飛機是如何進行“體檢”的

周勝蘭

飛機制造是一個涉及眾多環節的復雜過程，從零件生產到部裝，再到總裝，任何一個環節出了問題，都有可能影響飛機的產品質量和飛行安全。因此，在飛機制造過程中，質量檢測就顯得尤其重要。那么，飛機是如何進行“體檢”的呢？

發展歷程

大體而言，飛機制造過程中的質量檢測經歷了三個發展階段。

第一，目視檢測階段。在航空發展的早期階段，飛機的總體結構比較簡單，機載設備數量少，機上操縱系統多為硬式拉桿或鋼索、滑輪組成，與之相適應的檢測、維修手段也比較簡單。這一時期，對飛機承力結構件或零部件進行檢測的專用設備幾乎沒有，主要以目視檢測為主，檢測結果的準確性和可靠性在很大程度上依賴于檢測人員自身的技能與經驗。

第二，模擬式設備階段。這一時期，飛機的結構及機載設備較之初期都有了很大發展，復雜程度明顯提高，檢測技術也得到了相應的發展。工程師開始摸索新的檢測方法，研發出一些專業的檢測設備和儀器，如磁粉探傷儀、脈沖超聲波檢測儀和渦流探傷儀等。這些檢測設備和儀器大多以模擬電路為主，在檢測的精度及準確性上仍有一定的欠缺，但較目視檢測已經有了很大的改善。

第三，數字式設備階段。隨著飛機的技術含量不斷提高，以及在飛機制造過程中開始采用數字化技術，一些先進的數字化檢測設備逐漸投入使用，如智能超聲波探傷儀和航空磁粉探傷儀等。這些設備和儀器普遍以數字電路為主，應用了單片機或工控機技術，將各類飛機損傷檢測的工藝進行編程，固化于儀器內，利用單片機或工控機來完成損傷檢測中檢測參數的設定和結果的分析處理，降低了檢測人員的勞動強度，同時也減少了由人為因素導致的檢測誤差及錯誤，使檢測結果的準確性和可靠性大大提高。

“體檢”項目

表面類特征檢測。在飛機裝配的過程中，主要的表面類特征包括間隙、階差、波紋度和氣動外形等。目前，國際上先進的表面類特征檢測主要采用光學非接觸式檢測技術，檢測方式主要為攝影測量和白光測量。

內部結構特征檢測。內部結構特征包括框位、交點孔、工藝孔、關鍵飛行傳感器支架等。由于上述特征位于機體內部，通視性較差，常規光學檢測儀器很難發揮作用。在實際檢測中，主要采用激光跟蹤儀或激光雷達等大范圍測量工具。

大部件裝配質量檢測。飛機的大部件對接通常采用組合測量方式，主流的組合方案包括室內GPS結合激光跟蹤儀、室內GPS結合激光雷達等。

活動部件檢測。活動部件包括飛機的舵面、活動艙門、起落架等，通常采用動態監測技術。動態監測需要安裝多臺攝像機。在測量過程中，攝像機固定于工作站位，多臺攝像機共同構成一個完整的動態監測系統。

發展趨勢

目前，在飛機制造領域應用最廣的是數字化檢測技術。數字化檢測技術作為飛機數字化制造的重要環節，集現代計算機、通信、精密儀器、自動控制和管理等技術于一體，對于飛機產品的快速、高質量交付，具有重要意義。

數字化檢測系統采用先進的數字化測量設備為實現精確、快速、自動化的測量提供有力支撐。經過多年發展，數字化檢測已逐步擺脫過去的固定式離線檢測方式，轉向檢測過程與制造過程更加一體化的便攜式在線檢測。

例如，空客在其超大型遠程寬體客機A380的生產制造中大量使用了激光雷達技術進行數字化檢測。在對A380的反推系統蒙皮表面進行檢測時，空客通過升降車，利用激光雷達對反推系統進行多角度測量，檢測時間僅為60分鐘，效率非常高。在787項目中，波音也大量采用激光雷達對飛機的一些部件進行質量檢測。例如，在對787的機身段蒙皮表面進行形面檢測時，波音使用了3臺激光雷達，僅花費6個小時就完成了近4萬個點的檢測工作。