無損檢測在飛機維修中的應用分析

周 晶

（中航西飛民用飛機有限責任公司，陜西 西安 710089）

伴隨著科學技術的快速發展，現代無損檢測技術在不斷地完善與發展，并廣泛地應用在飛機維修工作中。無損檢測技術不僅能夠有效地對各種存在問題的飛機設備零件進行檢測，同時還能夠對飛行設備與其相關的使用時間進行詳細的檢測。無損檢測技術在我國民航飛機維修中應用的相對較晚，但是伴隨著近年來我國各航空公司不斷強化飛機維修工作，開始逐漸得到重視，并成立了相應的民用航空無損檢測監測委員會，及時制定出相關的無損檢測標準，對無損檢測人員的相關資質進行鑒定，設置相關的規范來保障無損檢測在飛機維修工作中得以應用。同時，無損檢測技術也以其自身的可靠性以及有效性得到各大航空公司的認同。

1 無損檢測技術

無損檢測技術是一種新型的檢測技術，以不損壞檢測對象作為基本的前提條件，利用各種技術手段實現被探測物體外部結構以及內部特征的探測。大多數情況下，無損檢測技術都會使用磁、電、光、聲等多方面的因素，對被探測物體進行綜合分析以得知其性質以及數量，是當下一種較為先進的綜合了各個方面知識的新興技術。無損檢測技術被分為很多種類型，目前業界應用最為廣泛的無損檢測技術是機器視覺技術檢測法、電磁與射線檢測技術、光學特性分析法、電學特性分析法以及聲學特性分析法，這幾種大類別的檢測技術分別包含了X射線、核磁共振以及超聲波等多種先進的技術。目前，我國社會各界高度關注的航空安全問題就是飛機維修的問題，應用無損檢測技術進行飛機維修工作是推動我國航空航天事業發展的重要手段[1]。

2 飛機維修中無損檢測技術的優點

2.1 遠距離作業

在當下科學技術飛速發展的大環境下，信息技術與無損檢測技術的結合已經形成了遠距離的作業模式[2]。在實際的飛機維修中，對檢測點、接收點分別進行信息采集、接受設備的安裝，這些飛機維修數據會自動被信息采集設備收集并傳輸到對應的接受設備中，再通過計算機對這些數據進行計算，可以直觀明了地掌握飛機故障的檢測結果。除此之外，這種遠距離的信息化檢測模式能夠有效地降低人力成本。

2.2 無損性

相較傳統的檢測技術，無損檢測技術最突出的特點便是其具備的無損性[3]。這是因為該技術屬于能量體技術范疇，由于能量體的質量以及自重較輕，接觸目標之后不會對目標結構造成嚴重的沖擊，并且對目標具有良好的穿透性，可以對目標內部構造進行有效檢測。在實際的飛機維修工作中，無損檢測技術憑借其較高的可靠性、精準性以及效率性已經成為當下飛機維修工作的首選。

3 無損檢測常見的技術種類

3.1 超聲波技術

在飛機維修過程中最經常應用到的一種技術就是超聲波技術，該技術的運作主要依靠超聲波儀以及超聲波接受儀維持[4]。在實際操作過程中，目標會接收到來自超聲波儀發出的聲波，并且形成反射波，超聲波接收儀會將這些不同的反射波進行接收，并通過計算機進行計算。通過反射波走勢圖，可以使相關工作人員明確地了解到檢測目標的情況。但是，超聲波技術還存在著一定的局限性，在一些結構精細復雜的飛機維修工作中，這些復雜的飛機結構會產生許多雜亂的超聲波反彈波，工作人員無法對這些發射波進行準確的觀察，從而無法進行準確的檢測。例如在工作人員采用超聲波檢測方式對飛機中球狀設備進行檢測的過程中，工作人員難以清晰地收集相應數量的回波，難以科學鑒別設備的受損狀況。超聲波檢測技術適用于飛機設備表面損傷的相關檢測。超聲波儀示意圖如圖1所示。

圖1 超聲波儀

3.2 射線探傷技術

與超聲波技術相類似，射線探傷技術也是利用能量波的反彈從而對目標飛機進行檢測，與之不同的是，射線探傷技術的工作原理是通過發射不同強度射線進行目標飛機故障的判斷。X射線是目前我國航空維修技術中經常應用到的一種射線技術，在進行檢測先預設好閾值，當射線檢測到低于閾值的目標部位時會發出明顯的強弱信號，這些信號的強弱就能夠表示出目標飛機是否存在安全隱患，但是射線探傷技術很難將目標具體的受損程度體現出來。

3.3 紅外線檢測技術

在無損檢測技術中，紅外線檢測技術屬于一種較為特殊的檢測技術，其進行檢測的依據是目標飛機設備內部的熱能損失程度。在實際的探測過程中，利用紅外成像技術探測目標建筑各設備截面的熱能流失程度，而后直接由紅外成像儀進行成像，針對熱能流失較大的目標區域進行改善。需要說明的是，紅外線檢測技術是近些年才出現的一種新型無損檢測技術，該技術還尚處于理論階段，在實際應用中其可靠性以及準確性還有待考量。

3.4 渦流檢測技術

在對飛機進行維修的過程中渦流檢測技術也是經常應用到的一種檢測方法，其利用電磁感應作為基本的工作原理開展相關的檢測。在應用渦流檢測技術對飛機進行檢測的過程中相關維修人員并不需要超聲波耦合劑就可以對飛機設備進行無接觸的檢測，此外，還可以借助該技術實現自動化的無損檢測。工作人員在進行檢測的過程中，使用渦流檢測技術能夠真正實現對導電材料的疲勞裂縫進行檢測。使用簡便以及方法簡單是渦流檢測技術的特征，但是采用這種方式進行檢測的過程中難以對檢測的相關材料的損傷范圍進行確定，同時其自身的運力也會對檢測結構產生嚴重的影響，因此在應用渦流檢測技術的過程中應當避免在電磁情況較強的環境中進行檢測，保障其檢測結果的準確性。渦流檢測技術的檢測原理示意圖如圖2所示。

圖2 渦流檢測技術的檢測原理示意圖

大多數情況，飛機設備以及相關零件的表面都會出現不同程度的疲勞裂縫，不需要對飛機表面設備的油質進行清理就能夠使用渦流檢測技術對飛機設備上的裂縫進行檢測。因此，各種飛機設備的無損檢測中都能夠應用渦流檢測技術，而對于一些飛機設備內部裂縫、緊固螺栓孔縫、非磁性零件等設備的檢測中也可以應用渦流檢測技術進行無損檢測。渦流檢測技術是目前飛機設備檢測過程中應用最為廣泛的一種技術，沒有過高的工件要求，可以在現場進行檢測，但是往往會受工件形狀的影響。若工件的形狀較為特殊，那么就會直接影響到檢測的效率，難以直觀地顯示出工件的損傷或者是缺陷，定量和定性難度較大，適用于飛機設備表面以及近表面的缺陷檢測。

3.5 激光全息檢測技術

飛機設備在經過長時間的運行之后，其自身會受到荷載力的影響進而產生一定量的變化，而這種變化在很多時候與飛行設備損傷程度方面有著密切的聯系。使用激光全息檢測技術進行檢測能夠準確地檢測出飛機設備受荷載力影響產生的變化，并且能夠進行詳細的記錄，最后對記錄的信息進行科學的分析判斷出飛機設備以及相關零件的損傷程度。激光全息檢測技術的檢測結果準確可靠，適用于各種飛機設備以及相關零件的檢測。

4 無損檢測技術在航空維修中的發展趨勢

相較于世界先進的國家，我國當下的航空未維修檢測技術還存在一定的不足，即使是近年來經過了較為快速的發展，但是我國飛機無損檢測技術在尖、精、高等方面還應當不斷進行強化，尤其飛機內部自檢測方面的相關技術還應當確保能夠真正應用于飛機維修中。同時，還需要不斷提升數據處理與收集的精準度，真正實現數據收集以及分析過程中的自動化，為檢測技術的高速發展打下良好的基礎。飛機機體結構零部件和新材料、新結構的原位檢測準確度以及可靠性需要智能化探測設備的支撐，尤其是當下射線CT、渦流成像以及超聲成像等需要計算機智能控制設備，以提升了探測以及評定的準確性。飛機損傷檢測也由常規的NDT技術向著激光全息照相、紅外以及聲發射技術方面發展。

5 結語

總而言之，伴隨與科學技術的不斷進步與發展，現階段無損檢測技術得到了有效的完善，廣泛應用在飛機維修工作中，其中紅外線檢測技術、射線探傷技術、超聲波技術、渦流檢測技術以及激光全息檢測技術已經成為當下航空航天領域中主要的檢測技術。在飛機維修的過程中應用無損檢測技術能夠促使相關工作人員對于飛機設備損傷檢測準確率得到提升，為我國航空航天事業的發展打下了良好的基礎。