航空装备无损检测技术现状及发展趋势

航空装备无损检测技术现状及发展趋势

郑遨宇

郑州飞机装备有限责任公司    河南省郑州市450005

摘要：科技在迅猛发展，社会在不断进步，无损检测(NDT)技术是一种具有低投入、高产出的典型工程应用技术。它能够提高飞机、太空、发电站、船舶、汽车和建筑物的可靠性。无损检测技术是一项应用非常广泛的技术，它与国家的重点项目建设密切相关，是我国目前急需解决的重大安全问题。

关键词：航空装备；无损检测；发展趋势

引言

在科学技术日新月异的背景下，无损检测技术获得了良好的发展，其发展水平成为国家装备制造工业水平的重要衡量标志。航空制造技术作为我国今后发展的重点产业，其可靠性和安全性更为重要，将无损检测技术应用在航空装备的生产和制造等过程中，可以预测装备裂纹的发展规律，在一定程度上延长航空装备的使用寿命，便于损伤容限理论的有效实施。

1无损检测技术概述

无损检测最初的目的是通过有效的化学、物理手段在不损坏被检测对象的情况下，对有关设计和工艺进行检验，评价其是否达标，从而为有关领域的材料、结构和产品决策等方面提供有效的信息输入，提供真实、可靠的数据支撑。目前，在航空领域，无损检测技术的应用越来越广泛，比如激光超声、激光散斑、结构健康检测和红外热像技术等。无损检测技术不但能够为产品的质量提供保证，还能有效减少原材料的消耗，在航空领域中发挥着重要的作用。

2航空装备无损检测技术

2.1人员培训与资格认证体系

无损检测专业涉及声、光、电、原子物理、计算机科学等众多学科知识，从事无损检测工作的人员必须经过培训并取得相应资质方可上岗。航空维修无损检测工作借鉴国内外成熟做法，积极开展无损检测人员的培训与资格认证工作，成立了“无损检测人员培训与资格认证委员会”，组建强有力的师资队伍，编写系列配套的培训教材和相应考核题库、试件库，建立完整规范的培训、认证考核及档案管理的考核认证程序，开展相应的培训考核认证工作，形成了完整配套又相对独立的具有航空维修特色的航空装备无损检测人员培训与资格认证体系。目前，着力在无损检测人员的培训上完善以下工作：一是调整培训的方式方法，根据不同的培训对象和不同的培训需求，开展多渠道、多形式的分层次培训。二是充实培训内容，按照国家无损检测相关培训标准，有针对性地确定培训课程和培训深度，修订培训教材和考核题库，按国家相关标准开展人员培训，颁发适用的无损检测等级证书。三是提高培训等级，根据工作需求，选拔一定比例的重点培养对象，开展3级资格证书培训；为各单位培养一支作风过硬、理论扎实、技能熟练、有一定创新与管理能力，能够满足新装备保障和新型作战要求的专家型、复合型无损检测高级人才。

2.2集成和数据融合技术

任何一种无损试验都有其应用领域，因而难以全面地评价被检物体。为了提高测试的可靠性和效率、减少测试费用、保证测试的完整性，可以将各种测试手段结合在一起，但是，通过各种方法得到的结果不能相互独立，而是要相互结合，从而对被测目标进行评估，即将数据（结果）进行融合。所以，对于综合测试设备来说，最根本的需求就是能够提供一个高效的数据融合平台。林俊明在2011世界华人无损测试峰会上，提出了云探测的概念，并尝试在无损测试技术中引入云计算。虽然现在还处于摸索阶段，但是“云技术”的发展将会对无损测试的发展产生重大的影响。与综合设备类似的是专门针对具体目标的测试设备，即量体裁衣、按需订制的解决方案，同时也是航天设备测试领域的一个重要发展方向。美国空军在这一领域有着丰富的经验，在对某柴油机低压压气机进行一阶轮毂左槽测试时，将TOFD的一次发射双探针换成了一次两个单片，开发了5MHz190左TOFD探针，能很好地解决了一号轮毂左叶槽裂缝的探测问题。此外，为解决某型发动机二级涡轮叶片尾部裂纹问题，空军有关部门专门研制了一种特殊的涡扇探测器，为军队装备使用提供了可靠的保障。

2.3无损检测的自主研发

航空企业要想获得更大的经济效益，就应有效利用无损检测的国际技术平台，加大自主研发力度，开发更加适合航空无损检测技术的新设备和新设施。在航空领域中，具有经济性和有效性的无损检测设备和技术具备更大的发展空间。因此，在自主研发的过程中，应以其为研发标准。

2.4结构健康监测技术的发展

结构健康监测主要是采取相关的措施来监测和评价结构健康状况，在结构出现疲劳裂纹或早期损失时，利用该技术可以修复结构，以免结构出现不可修复的破坏。在航空装备检测中运用健康监测的方式，可以延长装备的使用寿命，提高装备的稳定性，但是单一的方法具有一定的局限性，因此可以联合使用多种方法，继而达到理想的检测效果。值得注意的是，目前大部分都是损伤检测，只能连续检测预设的传感器，尚未实现真正意义上的健康监测。

2.5组织管理体系

无损检测组织管理体系就是由无损检测的相关组织机构以及确保各机构职能作用发挥和协调运转的相关规章制度、工作流程、信息手段等子体系组成的复杂有机系统，其基本任务是：建立健全完善的无损检测组织管理机构和相关规章制度，明确执行、管理和技术支持等机构在无损检测方面的职责、职能，确保无损检测各组织机构工作协调顺畅；加强各机构人员力量、设备设施以及相关的信息化配套建设，使其职能能够更好地发挥；规范一线工作程序、现场秩序、质量管理、安全监察、信息工作等各项工作行为，实现一线工作管理方式由“粗放型”向“精细化”转变，使一线检测工作能够规范、有序、高效地开展，满足信息化条件下对装备保障“精准、及时、有效”的目标要求。

2.6提倡绿色NDT―无损检测技术的发展必须与我国工业发展的总体思路相适应

今后NDR装置还应向环保的方向发展。传统的检测方法可能会逐渐被淘汰，或被新的检测手段取代。比如磁粉探伤，由于漏磁探测技术的不断发展，检测灵敏度的不断提高，并且由于其易于实现智能化、可视化等特点，磁粉探伤将会被漏磁探测所取代。另外正在进行中的数码射线探测技术将取代传统的胶卷探测。超声技术的发展，如TOFD技术在焊缝检测中的应用，使得采用超声TOFD代替或部分取代的方法成为可能。在航空航天设备的无损测试中，推动新技术的推广是一项十分困难的工作。

结语

目前，航空领域对无损检测技术的需求日益增长，很多新型的无损检测技术应运而生，且在航空领域中获得了广泛应用，在航空无损检测保障体系中占据着比较重要的地位。新型的无损检测技术不但克服了常规无损检测技术中的难点，且具备良好的发展前景，但仍需要加大研究力度，对检测技术进行完善，从而提高航空设备的性能，为飞机的航行安全提供可靠的保障。

参考文献

[1]路甬祥．走向绿色和智能制造——中国制造发展之路[J].国内外机电一体化技术,2010,13，(3)：31-32.

[2]耿荣生．第17届世界无损检测大会概况及其所揭示的无损检测技术发展方向[J]．无损检测，2008（B12）：10-14.

[3]耿荣生，景鹏.航空装备无损检测技术现状及发展趋势[J].航空制造技术，2012（Z1）：55-59.

[4]张咏军，张咏红，王航宇.无损检测新技术在航空工业中的应用[J].无损检测，2011（3）：43-46.

[5]游光荣；孙晓等.国内体系工程研究态势分析与发展建议[J].中国电子科学研究院学报，2013,6:583-592.