从二代机到三代机维修看无损检测技术发展变化

2018-12-08宋和福

山东工业技术 2018年22期

关键词：无损检测智能化数字化

摘要：随着科学技术的发展，制造水平的提升，视情修理模式势在必行。同时，服役飞机的更新换代促使了我公司无损检测工作随之发展变化，使无损检测愈来愈智能化，数字化。

关键词：视情维修；无损检测；发展；智能化；数字化

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

0 引言

随着公司翻修机型逐步由二代机转化到三代机修理的变化，歼-8系列飞机与歼-xxB飞机成为了公司的主修机型，公司的军机修理内容、范围、模式等都发生了变化，使无损检测工作也出现了新的发展变化。

1 修理机型变化

历史上，我单位一直以承修二代战机为主。近几年来，由于服役机型及空军作战服务保障需求的变化，促使我公司同时进入了三代机维修领域。

在我国，第二代战机目前主要以歼-7系列为主，还有歼-8系列等，第三代战机主要有从俄罗斯引进的苏-27、苏-30和我国自主研制的歼-11系列及歼-15、歼-16等。比较两代战机，其机体选材发生了明显的变化：第三代战机机仍以传统的高强度钢和高刚度的铝合金为主，钛合金的用量较之二代机有明显的增高。同时，复合材料已在飞机结构中大量应用。这种20世纪60年代崛起的新材料，具有比强度、比刚度高、性能可设计和易于整体成型等许多优异特性。它的应用，能比常规金属减重25%～30%，且应用部件不仅局限在次承力部件，很好的提高了飞机的性能。

国内外先进战斗机机体结构用材情况见表1。

2 飞机修理模式的变化

随着航空工业迅猛发展，技术愈来愈成熟，军用飞机的设计和制造水平已经足以保证各种型号的军机具有安全性、可靠性和可维修性，这也促使航空维修技术在突飞猛进的发展。在这样的大背景下，始建于五、六十年代的国内军机维修厂亦要与时俱进，开启视情维修的修理模式。

视情维修与飞机原位检测密不可分，这样就决定了：原位无损检测技术的大量应用。或者说，可实现飞机原位检测的无损检测技术研发和应用的如何，决定了飞机机上原位检测的深度和广度。而三代机的视情维修工作已在我公司进入研究和摸索阶段。

3 纵观二代机无损检测技术应用历史，有如下特点

（1）表面疲劳检测技术（磁粉检测、渗透检测、涡流检测）所占比例大。服役后的军机修理，主要是围绕发现“腐蚀、疲劳、磨损”等三大问题，并针对发现的问题，采取相应的修理措施以保证性能和可靠性。根据表面张力最大原理，上述三大问题基本发生在产品表面。所以，磁粉、渗透检测在二代机修理工作中占了90%的工作内容。

（2）常规检测（磁粉检测、渗透检测、涡流检测、超声检测、射线检测）技术比例大。其中又以磁粉检测占有比例最大。在定期维修模式下，需要将零件分解到最小的单元，所以常规无损检测技术得以大量应用。但在视情修理模式下航空维修企業，面对的检测环境更加复杂，常规检测技术已经不能更加全方位，更快、更好的对飞机实施检测工作。

4 三代机维修使无损检测技术应用出现了新的需求，经历了新的发展变化

（1）超声相控阵技术得到应用。由表1可知，在三代机上大量应用了复合材料。这使得其检测工作成为了一项很重要的内容。而超声波技术是较成熟的一种手段。所以公司引进了滚轮式相控阵超声波检测技术。

常规超声波检测通常采用一个压电晶片来产生超声波，而超声相控阵技术采用了许多个小的压电晶片，由这些小压电晶片组成晶片组辐射总能量形成超声波束，所以通过局部晶片组合实现声场控制，就可实现高速扫描，如配置机械夹具，可对试件进行高速、全方位和多角度检测。

同时由于相控阵元的延迟时间可动态改变，通过控制延迟时间来控制偏转角度和聚焦深度，所以该技术具有声束角度可控和可动态聚焦两大特点，从而实现了复杂结构件和盲区位置缺陷的检测。

应该说，超声相控阵技术具备着众多的优势，这些优势，必将使相控阵检测技术成为未来应用的发展方向。

（2）公司无损检测进入到了智能NDT时代。智能NDT是指将主要探伤工艺存贮在数字化设备当中，大大的简化了人员误操作的可能性，使检测结果更加具有可靠性。

在射线方面，我公司引入DR技术。和胶片对比：DR不需要胶片。胶片属于耗材，从长远看，胶片的成本高；胶片技术拍摄耗时长，DR只需要短短几十秒即可完成全部工作，工序简单，拍摄和判定可以同时完成，省略了胶片技术所需要的显影液、定影液、洗片机等耗材和辅助器材及工序；实现数字化。

在渗透检测方面：建立智能荧光渗透生产线。该生产线除上料，手工清洗和观察外，其余工序可实现智能存储和自动控制。

在涡流和超声方面：设备也相继更新换代，实现了智能化。

5 结束语

（1）无损检测在航空维修领域发挥着越来越重要的作用，并不断地随着航空维修技术的发展而不断发展；

（2）从检测技术上，无损检测由常规技术应用向新技术应用方向发展；