《飞机结构腐蚀监测技术现状与趋势》
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[摘 要]腐蚀是飞机结构的一种主要的损伤形式,如果飞机结构损伤的程度比较高,在一定程度上就会造成飞机事故,严重的会导致飞机坠毁和人员伤亡.尤其是在对军机维修护理中,因为军机的使用有着特殊的环境和要求,所以更应该对飞机结构进行腐蚀检测技术研究,从而可以更好的预防飞机事故,延长军机的使用寿命.本文简单介绍了飞机结构腐蚀检测技术的分类及发展现状,然后根据其发展现状对飞机结构腐蚀检测技术的发展趋势进行研究.
[关键词]飞机结构；腐蚀检测技术；现状及发展趋势
中图分类号：Y631 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）06-0292-01
我国的军用和民用飞机在使用的过程中普遍存在腐蚀和老化的问题,导致飞机出勤率低,维修工作量大,因此对飞机结构腐蚀检测技术进行分析和研究,可以更好的提高我国军用飞机的利用率,延长军用飞机的使用寿命,从而减少飞机事故的发生.
一、飞机结构腐蚀检测技术的发展现状
(一)飞机结构腐蚀检测技术
近年来,国内外对飞机结构腐蚀检测技术都非常的重视,有很多技术被广泛应用,传统的检测方法有目测检测,现在最常用的是无损检测,主要包括超声C扫描技术、超声成像技术以及磁光成像技术和红外成像技术等等.下面就针对几种主要的腐蚀检测技术进行说明.首先是目视检测方法.目视检测方法是腐蚀检测和评估使用最广泛的方法,对于检测大多数类型的腐蚀是非常有效的.目视检测的使用工具主要有手电筒、玻璃放大镜、管道镜以及光学测微具和深度和微测具.其次是无损检测.首先是超声成像检测技术,这种技术主要是检测多层飞机结构腐蚀与疲劳裂纹的.超声波主要是利用传感器发出机械波在介质中传播,在传播过程中遇到界面、缺陷等发生折射、透射和反射,从而用来接收回波的大小位置来判断飞机结构有没有缺陷以及缺陷的程度有多大,从而对飞机结构的腐蚀程度有了很好的把握.其次是超声C扫描技术.超声C扫描技术主要是C扫描二维超声成象系统检测飞机垂直尾翼的应力腐蚀裂纹.然后是涡流检测材料腐蚀技术,旋涡检测技术的检测原理是用电磁感应原理为基础,利用交变磁场作用下不同材料产生不同振幅、不同相位的涡流,缺陷或裂纹也能改变涡流的振幅和相位,以此为原理检测铁磁性和非铁磁性材料性能、缺陷和结构情况的差异,從而对飞机结构腐蚀程度有所了解.X射线检测虽然也可以用于腐蚀检测和评估检测,但是这种检测方法通常只用于其他方法无法实现的时候.X射线检测方法工作的时间比较长,而且对检测人员的技术要求比较高,如果与超声检测方法相结合可以确定蜂窝铝的状态.
(二)飞对机结构腐蚀检测技术研究
在国外,对于飞机结构腐蚀裂纹、应力腐蚀的工作开展的时间比较早,检测设备相对而言也比较先进.但是我国的飞机结构腐蚀检测技术开展的时间比较晚,尤其是在军机的结构腐蚀检测技术和检测设备方面都和国外有所差距,因此下面就是借鉴我国现有的飞机结构检测设备,借鉴国外先进的检测技术,来研究开发检测设备在腐蚀检测方面的运用.主要是针对我国军机结构中经常出现的腐蚀疲劳裂纹、结构表面点蚀、表层下腐蚀等进行研究,另外对于长桁与蒙皮连接处、整体油箱壁板、梳状接头处等结构腐蚀情形进行检测技术研究.首先是低频涡流检测隔层下腐蚀.主要是用低频涡流检测技术对检测隔层下的腐蚀裂纹、腐蚀坑、腐蚀缝进行检测.隔层可以是机翼蒙皮下,也可以是桁条、梁等.因为因为涡流检测频率与检测深度有关,而且高频涡流衰减快,渗透深度小,所以也就只能检查表面裂纹.所以必须开发、研究低频涡流检测技术.利用涡流的阻抗匹配信号显示相位差别来判断腐蚀发生深度、位置,需做大量的试验研究,才能最后给出结论.其次是红外热象仪测面积型腐蚀.在飞机结构的表面、近表面,经常会出现较大面积的腐蚀,而对于这些腐蚀情况,可以用目视加红外线检测技术,而对于那些不能探测出深度的腐蚀坑就可以用超声测厚仪来做补充.但是由于热象仪灵敏度较低,对于那些面积较小的腐蚀很难发现,因此需要做很多的实验才能做出定论.最后是对超声波检测结构腐蚀技术进行研究.因为使用超声仪无成像系统不能对腐蚀缺陷的位置以及大小进行直观的反映,所以就需要用超声波回波信号来进行研究和处理,以此来确定腐蚀、疏松回波信号,腐蚀裂纹开裂信号等,并对回波信号的位置、大小以及腐蚀位置的确定进行研究.
二、我国飞机结构腐蚀检测技术的发展趋势
因为我国的飞机结构腐蚀检测技术起步晚,发展慢,很多技术还不够完善,因此需要对我国的检测技术的发展趋势进行确定,不断的研究和发展我国的飞机尤其是军机结构腐蚀检测技术.
(一)加强各种腐蚀检测技术的协同作用
在对腐蚀检测技术进行使用的过程中,因为每种腐蚀检测技术都有它独特的性质,因此在使用的过程中一定要根据实际情况来选择检测技术.有的腐蚀检测技术只适用于一种腐蚀类型,而有的检测技术却可以适用于多种腐蚀类型,所以在检测腐蚀的时候,往往是要多种检测技术同时使用才可以获得可靠的腐蚀检测信息.例如电阻探针腐蚀监测数据通常需用腐蚀样片法数据进行校正,以防止由于探头污等因素造成的数据偏差,同样没有一种传感器可以检测和评价所有的接头.所以飞机结构腐蚀需要采用多种检测技术来进行综合使用.
(二)传感器的进一步发展和优化配置
腐蚀传感器可以用于在线检测飞机结构腐蚀,但是如果想要机载腐蚀传感器完全取代地面检查,还具有一定的难度,如果想要实现远距离检测系统被大规模应用的目的还需要长时间的发展.腐蚀传感器要用于检测飞机结构的腐蚀还需要进一步进行研究创新,例如传感器的想能、稳定性、电磁相容性等.虽然原位传感器在腐蚀检测上的应用比较广泛,应用效果也比传统检测方法的效果好,但是由于腐蚀传感器的造价比价高,而且检测费用也比较大,所以如果想要大范围使用传感器腐蚀检测技术,就要不断加大检测成本.那么如何解决这个问题呢.可以通过改变检测时间来减少检测费用,例如连续性使用在线腐蚀检测比周期性腐蚀检测费用高,所以可以多多使用周期性腐蚀检测,在条件允许的情况下尽量降低监测的频率.而对于腐蚀传感器可以用于腐蚀难以检测的部位,提高腐蚀传感器的利用效率.
(三)腐蚀检测系统向集成化、智能化和网络化方向发展
飞机结构腐蚀检测系统的未来发展方向主要是朝着集成化、智能化和网络化的方向发展,军机也不例外.首先腐蚀检测系统朝着集成化方向发展是提高飞机结构腐蚀检测精确度的必然要求.而智能化是检测系统微处理器与仪器一体化的实现,这就使得飞机腐蚀检测系统不仅能够测试出腐蚀的信息,同时还可以输出检测信号,除此之外,还可以对检测的信息进行存储、提取、加工与处理,满足各种检测数据处理的要求.随着科学技术的不断发展,网络技术被广泛的应用到人们的日常生活中,飞机结构腐蚀检测系统也开始向智能化的方向发展.例如在对一飞机结构进行腐蚀检测的时候,可以随时将检测结果运用数据信息的形式传送到监控室,然后自发的建立数据库,从而实现对腐蚀检测数据的网络化管理和信息共享.随着网络信息技术和工业现场总线技术的不断发展,飞机结构腐蚀检测仪器也由单一的便携式的工作模式向多样化、实时在线、连续的工作模式转变,这也将成为飞机结构腐蚀检测技术的未来主要发展趋势.
总结：综上所述,我国的飞机结构腐蚀检测技术研发起步的时间比较晚,还没有得到广泛的应用,我国军机在使用的过程中,往往会因为机构腐蚀等的而对军机的使用造成很大的影响.而且随着飞机逐步老龄化、飞机结构腐蚀的问题也越来越突出,因此对我国的飞机结构腐蚀检测技术的要求也越来越高.因此我们可以吸取国外先进的腐蚀检测技术和经验,对我国的飞机结构腐蚀检测技术进行研究,尤其是加强对军机的结构腐蚀检测技术的研究,不断提高检测技术,完善腐蚀检测系统.
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