无损检测在飞机维修中的应用分析

周 晶

（中航西飞民用飞机有限责任公司，陕西 西安 710089）

伴随着科学技术的快速发展，现代无损检测技术在不断地完善与发展，并广泛地应用在飞机维修工作中。无损检测技术不仅能够有效地对各种存在问题的飞机设备零件进行检测，同时还能够对飞行设备与其相关的使用时间进行详细的检测。无损检测技术在我国民航飞机维修中应用的相对较晚，但是伴随着近年来我国各航空公司不断强化飞机维修工作，开始逐渐得到重视，并成立了相应的民用航空无损检测监测委员会，及时制定出相关的无损检测标准，对无损检测人员的相关资质进行鉴定，设置相关的规范来保障无损检测在飞机维修工作中得以应用。同时，无损检测技术也以其自身的可靠性以及有效性得到各大航空公司的认同。

1 无损检测技术

无损检测技术是一种新型的检测技术，以不损坏检测对象作为基本的前提条件，利用各种技术手段实现被探测物体外部结构以及内部特征的探测。大多数情况下，无损检测技术都会使用磁、电、光、声等多方面的因素，对被探测物体进行综合分析以得知其性质以及数量，是当下一种较为先进的综合了各个方面知识的新兴技术。无损检测技术被分为很多种类型，目前业界应用最为广泛的无损检测技术是机器视觉技术检测法、电磁与射线检测技术、光学特性分析法、电学特性分析法以及声学特性分析法，这几种大类别的检测技术分别包含了X射线、核磁共振以及超声波等多种先进的技术。目前，我国社会各界高度关注的航空安全问题就是飞机维修的问题，应用无损检测技术进行飞机维修工作是推动我国航空航天事业发展的重要手段[1]。

2 飞机维修中无损检测技术的优点

2.1 远距离作业

在当下科学技术飞速发展的大环境下，信息技术与无损检测技术的结合已经形成了远距离的作业模式[2]。在实际的飞机维修中，对检测点、接收点分别进行信息采集、接受设备的安装，这些飞机维修数据会自动被信息采集设备收集并传输到对应的接受设备中，再通过计算机对这些数据进行计算，可以直观明了地掌握飞机故障的检测结果。除此之外，这种远距离的信息化检测模式能够有效地降低人力成本。

2.2 无损性

相较传统的检测技术，无损检测技术最突出的特点便是其具备的无损性[3]。这是因为该技术属于能量体技术范畴，由于能量体的质量以及自重较轻，接触目标之后不会对目标结构造成严重的冲击，并且对目标具有良好的穿透性，可以对目标内部构造进行有效检测。在实际的飞机维修工作中，无损检测技术凭借其较高的可靠性、精准性以及效率性已经成为当下飞机维修工作的首选。

3 无损检测常见的技术种类

3.1 超声波技术

在飞机维修过程中最经常应用到的一种技术就是超声波技术，该技术的运作主要依靠超声波仪以及超声波接受仪维持[4]。在实际操作过程中，目标会接收到来自超声波仪发出的声波，并且形成反射波，超声波接收仪会将这些不同的反射波进行接收，并通过计算机进行计算。通过反射波走势图，可以使相关工作人员明确地了解到检测目标的情况。但是，超声波技术还存在着一定的局限性，在一些结构精细复杂的飞机维修工作中，这些复杂的飞机结构会产生许多杂乱的超声波反弹波，工作人员无法对这些发射波进行准确的观察，从而无法进行准确的检测。例如在工作人员采用超声波检测方式对飞机中球状设备进行检测的过程中，工作人员难以清晰地收集相应数量的回波，难以科学鉴别设备的受损状况。超声波检测技术适用于飞机设备表面损伤的相关检测。超声波仪示意图如图1所示。

图1 超声波仪

3.2 射线探伤技术

与超声波技术相类似，射线探伤技术也是利用能量波的反弹从而对目标飞机进行检测，与之不同的是，射线探伤技术的工作原理是通过发射不同强度射线进行目标飞机故障的判断。X射线是目前我国航空维修技术中经常应用到的一种射线技术，在进行检测先预设好阈值，当射线检测到低于阈值的目标部位时会发出明显的强弱信号，这些信号的强弱就能够表示出目标飞机是否存在安全隐患，但是射线探伤技术很难将目标具体的受损程度体现出来。

3.3 红外线检测技术

在无损检测技术中，红外线检测技术属于一种较为特殊的检测技术，其进行检测的依据是目标飞机设备内部的热能损失程度。在实际的探测过程中，利用红外成像技术探测目标建筑各设备截面的热能流失程度，而后直接由红外成像仪进行成像，针对热能流失较大的目标区域进行改善。需要说明的是，红外线检测技术是近些年才出现的一种新型无损检测技术，该技术还尚处于理论阶段，在实际应用中其可靠性以及准确性还有待考量。

3.4 涡流检测技术

在对飞机进行维修的过程中涡流检测技术也是经常应用到的一种检测方法，其利用电磁感应作为基本的工作原理开展相关的检测。在应用涡流检测技术对飞机进行检测的过程中相关维修人员并不需要超声波耦合剂就可以对飞机设备进行无接触的检测，此外，还可以借助该技术实现自动化的无损检测。工作人员在进行检测的过程中，使用涡流检测技术能够真正实现对导电材料的疲劳裂缝进行检测。使用简便以及方法简单是涡流检测技术的特征，但是采用这种方式进行检测的过程中难以对检测的相关材料的损伤范围进行确定，同时其自身的运力也会对检测结构产生严重的影响，因此在应用涡流检测技术的过程中应当避免在电磁情况较强的环境中进行检测，保障其检测结果的准确性。涡流检测技术的检测原理示意图如图2所示。

图2 涡流检测技术的检测原理示意图

大多数情况，飞机设备以及相关零件的表面都会出现不同程度的疲劳裂缝，不需要对飞机表面设备的油质进行清理就能够使用涡流检测技术对飞机设备上的裂缝进行检测。因此，各种飞机设备的无损检测中都能够应用涡流检测技术，而对于一些飞机设备内部裂缝、紧固螺栓孔缝、非磁性零件等设备的检测中也可以应用涡流检测技术进行无损检测。涡流检测技术是目前飞机设备检测过程中应用最为广泛的一种技术，没有过高的工件要求，可以在现场进行检测，但是往往会受工件形状的影响。若工件的形状较为特殊，那么就会直接影响到检测的效率，难以直观地显示出工件的损伤或者是缺陷，定量和定性难度较大，适用于飞机设备表面以及近表面的缺陷检测。

3.5 激光全息检测技术

飞机设备在经过长时间的运行之后，其自身会受到荷载力的影响进而产生一定量的变化，而这种变化在很多时候与飞行设备损伤程度方面有着密切的联系。使用激光全息检测技术进行检测能够准确地检测出飞机设备受荷载力影响产生的变化，并且能够进行详细的记录，最后对记录的信息进行科学的分析判断出飞机设备以及相关零件的损伤程度。激光全息检测技术的检测结果准确可靠，适用于各种飞机设备以及相关零件的检测。

4 无损检测技术在航空维修中的发展趋势

相较于世界先进的国家，我国当下的航空未维修检测技术还存在一定的不足，即使是近年来经过了较为快速的发展，但是我国飞机无损检测技术在尖、精、高等方面还应当不断进行强化，尤其飞机内部自检测方面的相关技术还应当确保能够真正应用于飞机维修中。同时，还需要不断提升数据处理与收集的精准度，真正实现数据收集以及分析过程中的自动化，为检测技术的高速发展打下良好的基础。飞机机体结构零部件和新材料、新结构的原位检测准确度以及可靠性需要智能化探测设备的支撑，尤其是当下射线CT、涡流成像以及超声成像等需要计算机智能控制设备，以提升了探测以及评定的准确性。飞机损伤检测也由常规的NDT技术向着激光全息照相、红外以及声发射技术方面发展。

5 结语

总而言之，伴随与科学技术的不断进步与发展，现阶段无损检测技术得到了有效的完善，广泛应用在飞机维修工作中，其中红外线检测技术、射线探伤技术、超声波技术、涡流检测技术以及激光全息检测技术已经成为当下航空航天领域中主要的检测技术。在飞机维修的过程中应用无损检测技术能够促使相关工作人员对于飞机设备损伤检测准确率得到提升，为我国航空航天事业的发展打下了良好的基础。