從二代機(jī)到三代機(jī)維修看無損檢測技術(shù)發(fā)展變化

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，制造水平的提升，視情修理模式勢在必行。同時，服役飛機(jī)的更新?lián)Q代促使了我公司無損檢測工作隨之發(fā)展變化，使無損檢測愈來愈智能化，數(shù)字化。

關(guān)鍵詞：視情維修；無損檢測；發(fā)展；智能化；數(shù)字化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.22.047

0 引言

隨著公司翻修機(jī)型逐步由二代機(jī)轉(zhuǎn)化到三代機(jī)修理的變化，殲-8系列飛機(jī)與殲-xxB飛機(jī)成為了公司的主修機(jī)型，公司的軍機(jī)修理內(nèi)容、范圍、模式等都發(fā)生了變化，使無損檢測工作也出現(xiàn)了新的發(fā)展變化。

1 修理機(jī)型變化

歷史上，我單位一直以承修二代戰(zhàn)機(jī)為主。近幾年來，由于服役機(jī)型及空軍作戰(zhàn)服務(wù)保障需求的變化，促使我公司同時進(jìn)入了三代機(jī)維修領(lǐng)域。

在我國，第二代戰(zhàn)機(jī)目前主要以殲-7系列為主，還有殲-8系列等，第三代戰(zhàn)機(jī)主要有從俄羅斯引進(jìn)的蘇-27、蘇-30和我國自主研制的殲-11系列及殲-15、殲-16等。比較兩代戰(zhàn)機(jī)，其機(jī)體選材發(fā)生了明顯的變化：第三代戰(zhàn)機(jī)機(jī)仍以傳統(tǒng)的高強(qiáng)度鋼和高剛度的鋁合金為主，鈦合金的用量較之二代機(jī)有明顯的增高。同時，復(fù)合材料已在飛機(jī)結(jié)構(gòu)中大量應(yīng)用。這種20世紀(jì)60年代崛起的新材料，具有比強(qiáng)度、比剛度高、性能可設(shè)計和易于整體成型等許多優(yōu)異特性。它的應(yīng)用，能比常規(guī)金屬減重25%～30%，且應(yīng)用部件不僅局限在次承力部件，很好的提高了飛機(jī)的性能。

國內(nèi)外先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)用材情況見表1。

2 飛機(jī)修理模式的變化

隨著航空工業(yè)迅猛發(fā)展，技術(shù)愈來愈成熟，軍用飛機(jī)的設(shè)計和制造水平已經(jīng)足以保證各種型號的軍機(jī)具有安全性、可靠性和可維修性，這也促使航空維修技術(shù)在突飛猛進(jìn)的發(fā)展。在這樣的大背景下，始建于五、六十年代的國內(nèi)軍機(jī)維修廠亦要與時俱進(jìn)，開啟視情維修的修理模式。

視情維修與飛機(jī)原位檢測密不可分，這樣就決定了：原位無損檢測技術(shù)的大量應(yīng)用。或者說，可實(shí)現(xiàn)飛機(jī)原位檢測的無損檢測技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用的如何，決定了飛機(jī)機(jī)上原位檢測的深度和廣度。而三代機(jī)的視情維修工作已在我公司進(jìn)入研究和摸索階段。

3 縱觀二代機(jī)無損檢測技術(shù)應(yīng)用歷史，有如下特點(diǎn)

（1）表面疲勞檢測技術(shù)（磁粉檢測、滲透檢測、渦流檢測）所占比例大。服役后的軍機(jī)修理，主要是圍繞發(fā)現(xiàn)“腐蝕、疲勞、磨損”等三大問題，并針對發(fā)現(xiàn)的問題，采取相應(yīng)的修理措施以保證性能和可靠性。根據(jù)表面張力最大原理，上述三大問題基本發(fā)生在產(chǎn)品表面。所以，磁粉、滲透檢測在二代機(jī)修理工作中占了90%的工作內(nèi)容。

（2）常規(guī)檢測（磁粉檢測、滲透檢測、渦流檢測、超聲檢測、射線檢測）技術(shù)比例大。其中又以磁粉檢測占有比例最大。在定期維修模式下，需要將零件分解到最小的單元，所以常規(guī)無損檢測技術(shù)得以大量應(yīng)用。但在視情修理模式下航空維修企業(yè)，面對的檢測環(huán)境更加復(fù)雜，常規(guī)檢測技術(shù)已經(jīng)不能更加全方位，更快、更好的對飛機(jī)實(shí)施檢測工作。

4 三代機(jī)維修使無損檢測技術(shù)應(yīng)用出現(xiàn)了新的需求，經(jīng)歷了新的發(fā)展變化

（1）超聲相控陣技術(shù)得到應(yīng)用。由表1可知，在三代機(jī)上大量應(yīng)用了復(fù)合材料。這使得其檢測工作成為了一項很重要的內(nèi)容。而超聲波技術(shù)是較成熟的一種手段。所以公司引進(jìn)了滾輪式相控陣超聲波檢測技術(shù)。

常規(guī)超聲波檢測通常采用一個壓電晶片來產(chǎn)生超聲波，而超聲相控陣技術(shù)采用了許多個小的壓電晶片，由這些小壓電晶片組成晶片組輻射總能量形成超聲波束，所以通過局部晶片組合實(shí)現(xiàn)聲場控制，就可實(shí)現(xiàn)高速掃描，如配置機(jī)械夾具，可對試件進(jìn)行高速、全方位和多角度檢測。

同時由于相控陣元的延遲時間可動態(tài)改變，通過控制延遲時間來控制偏轉(zhuǎn)角度和聚焦深度，所以該技術(shù)具有聲束角度可控和可動態(tài)聚焦兩大特點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜結(jié)構(gòu)件和盲區(qū)位置缺陷的檢測。

應(yīng)該說，超聲相控陣技術(shù)具備著眾多的優(yōu)勢，這些優(yōu)勢，必將使相控陣檢測技術(shù)成為未來應(yīng)用的發(fā)展方向。

（2）公司無損檢測進(jìn)入到了智能NDT時代。智能NDT是指將主要探傷工藝存貯在數(shù)字化設(shè)備當(dāng)中，大大的簡化了人員誤操作的可能性，使檢測結(jié)果更加具有可靠性。

在射線方面，我公司引入DR技術(shù)。和膠片對比：DR不需要膠片。膠片屬于耗材，從長遠(yuǎn)看，膠片的成本高；膠片技術(shù)拍攝耗時長，DR只需要短短幾十秒即可完成全部工作，工序簡單，拍攝和判定可以同時完成，省略了膠片技術(shù)所需要的顯影液、定影液、洗片機(jī)等耗材和輔助器材及工序；實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。

在滲透檢測方面：建立智能熒光滲透生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線除上料，手工清洗和觀察外，其余工序可實(shí)現(xiàn)智能存儲和自動控制。

在渦流和超聲方面：設(shè)備也相繼更新?lián)Q代，實(shí)現(xiàn)了智能化。

5 結(jié)束語

（1）無損檢測在航空維修領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用，并不斷地隨著航空維修技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展；

（2）從檢測技術(shù)上，無損檢測由常規(guī)技術(shù)應(yīng)用向新技術(shù)應(yīng)用方向發(fā)展；

（3）新型戰(zhàn)機(jī)和維修模式，使無損檢測在工藝上由離位靜態(tài)檢測向原位動態(tài)監(jiān)測發(fā)展；

（4）從設(shè)備上，向智能化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李家偉，陳積懋.無損檢測手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.

[2]楊明緯.聲發(fā)射檢測[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

作者簡介：宋和福（1976-），男，吉林省吉林市人，本科，工程師，研究方向：無損檢測技術(shù)與應(yīng)用。