航空无损检测技术发展的现状及其未来动向

姜煜霞　薛承博　孙黎　张璟民

摘 要：在航空领域中，无损检测技术可为飞机提供安全、可靠的技术支持，同时，满足了适航性的要求，为航空企业创造了较大的经济效益。主要对航空无损检测技术发展现状进行了阐述，并探讨了其未来发展动向。

关键词：无损检测；航空飞行器；结构健康检测；超声检测技术

中图分类号：V267+.2 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.07.032

目前，无损检测技术已广泛应用于航空领域中，且具有良好的发展空间。航空领域对无损检测技术的需求在日益增加，这直接推动了该技术的发展，使该技术在航空领域中占据着重要的技术地位。因此，探讨其发展现状和未来动向具有重要的现实意义。

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 无损检测技术的发展现状

2.1 新型无损检测技术的发展现状

在航空飞行器中，出现了很多新型的材料和技术，结构方面也得到了创新，导致常规的无损检测技术已无法适应航空领域的新需求。因此，随之出现了很多新型、优势明显的无损检测技术。新的无损检测技术不但具有直观的显示功能，且检测的速度和效率与常规无损检测技术相比，具有明显的优势。此外，新型的无损检测技术还能远距离地对被检测对象进行大面积检测，具有非接触检测的特点。

常规无损检测技术随着航空事业的发展而显现出局限性，很难在高压、高温甚至有毒的恶劣环境下进行检测。而新型的无损检测技术克服了这些检测难点和局限性，能适应不断提高的检测需求和检测标准，在航空无损检测技术的保障体系中占据着重要的地位，发展前景比较理想。

2.2 航空无损检测新技术的应用现状

在航空领域中，新型的无损检测技术主要有4种，即激光超声、激光散斑、结构健康检测和红外热像技术等。

2.2.1 激光超声

激光超声检测技术实现了声学技术与激光技术的有效结合，具有非接触检测的优势，避免了常规超声检测技术的耦合剂对无损检测的影响。在航空领域中，激光超声检测技术是适用于检测环境比较恶劣的无损评估技术。

2.2.2 激光散斑

激光散斑技术基于激光干涉原理，可对物体表面的离面位移进行测量，采取比较合适的加载方式，比如加压、加热、振动和真空等，使检测图像显示出激光超声检测复杂型面零件缺陷的部位与正常部位的不同离面位移。该技术与激光超声检测技术相同，可实现非接触检测功能，被检测对象的变形信息可通过二维形式实时显示，可以对紧贴性的脱黏缺陷进行检测，灵敏度和效率较高。该技术在航空领域中的应用日益广泛，可为复合材料在结构缺陷方面的检测提供技术支持，比如对层板结构分层和夹层结构的脱黏等进行检测。

2.2.3 结构健康检测

结构健康检测技术可以对结构健康的相关信息进行实时获取，从而对结构健康状态与损失等进行识别并及时处理。在航空结构系统的维护中，该技术可为其提供有效的参考。

2.2.4 红外热像技术

红外热像检测技术主要采取特定加热的方法使出现缺陷的部位和正常部位之间产生温度差，在红外热像仪的监测下，可以通过表面温度判断缺陷位置，并以视频的形式记录。这一技术可以实现非接触检测，检测速度较快，能够直观地显示检测结果，一般在飞机的机身蒙皮和机头雷达罩等相关复合材料的结构缺陷方面被广泛应用。

3 航空无损检测技术的发展方向

3.1 自动化检测

目前，航空制造业的发展越来越快，需求在不断提高，无损检测技术必须适应新的需求，提高无损检测的效率，有效降低检测的成本，发挥出更高的无损检测效用。因此，在未来的发展中，航空无损检测技术必须满足快速、高效的自动化检测要求。在无损检测方面，我国与发达国家之间存在的差距较大，因此，必须加大对该技术的研究力度。

3.2 直观缺陷显示检测

在航空装备中，一旦疏忽存在缺陷的部位，则很容易引发安全事故。因此，必须采取有效的检测技术来满足未来航空装备的发展需求，使装备缺陷更加直观地显示出来，从而对缺陷的相关特征信息进行有效的自动提取和识别。缺陷的可视化有利于对航空装备进行良好的分析和处理，且在航行之前应做好前期准备工作，从而提高航行的安全性和可靠性。

3.3 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。

3.4 无损检测的标准化和规范化

在无损检测中，要想使结果具有可靠性和准确性，就必须有标准化和规范化的保障体系，从而获得良好的技术支持。因此，在航空领域中，应该对国内的航空无损检测新技术体系进行标准化和规范化的完善，从而适应航空无损检测未来发展的新需求。

4 结束语

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]耿荣生，郑勇.航空无损检测技术发展动态及面临的挑战[J].无损检测，2002（01）：1-5.

〔编辑：张思楠〕

Abstract： In the aviation sector， the non-destructive testing techniques available for the safety of aircraft， reliable technical support， and to meet the airworthiness requirements， creating greater economic benefits for the aviation business. The status of the main aviation NDT technology development are described and discussed its future developments.

Key words： non-destructive testing； aviation aircraft； structural health monitoring； ultrasonic detection technology