热点关注:  
放射性同位素 粒子加速器 辐照杀菌 无损检测 高新核材 辐射成像 放射诊疗 辐射育种 食品辐照保鲜 废水辐照 X射线 中广核技 中国同辐

飞机是如何进行“体检”的?

2022-02-21 17:56     来源:无损检测NDT     无损检测X射线检测

飞机制造是一个涉及众多环节的复杂过程,从零件生产到部装,再到总装,任何一个环节出了问题,都有可能影响飞机的产品质量和飞行安全,因此,在飞机制造过程中质量检测就显得尤其重要。

飞机“体检”方法

当我们感到身体不舒服往往第一时间寻求医生的帮助,医生会给我们做一系列检查,找出问题然后对症治疗,这样我们就能恢复健康。飞机作为我们日常生活中必不可少的交通工具,你知道飞机是如何进行“体检”的吗?

无损检测

其实,就像人一出生就需要医生检查身体一样,飞机从最初的制造开始,同样需要“医生”进行全方位,非常细致的“检查”,这就是“航空医生”口中的无损检测。

无损检测技术,是指在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下,利用物体的声、光、电磁等原理技术对材料、零件、设备缺陷和应力等因素进行检测与评价的技术。

在我们的日常生活中“无损检测”其实也是很常见的!不要惊讶,你有没有挑选过西瓜?把西瓜托在手中,然后拿手轻轻拍一拍西瓜,声音清脆的表示是生瓜蛋子,浑厚的正好,闷闷的是“过火了”。这样做是有科学依据哒,不同成熟度的西瓜,内部瓜瓤的致密度不同,在拍打的时候,产生的声音频率也不尽相同,这个方法在“无损检测”界,叫作“声振法”检测。

随着科学技术的发展与进步,无损检测技术被广泛应用在各个领域中,尤其是航空装备方面。无损检测技术作为航空产品及其材料制备与制造过程中的质量控制技术手段,发挥着至关重要的作用。因此,在现代航空工业中,无损检测一直被视为其中的核心支撑技术,也是航空工业产业链和技术链的有效元素。

现代无损检测技术贯穿于飞机全过程全寿命周期的各个阶段和工序过程,从飞机的设计、材料研究与制备、工艺研究与优化、结构件制造装配、整机服役和结构修理等都离不开无损检测技术的支持。

无损检测“武器”

那么,“航空医生”手中的无损检测“武器”都包含哪些呢?医院里做体检,检测种类很多,包括X光、B超、CT等等。这些“招式”同样也是“航空医生”看家本领。

比如X光,在医院拍胸透检查时,一束看不见的光穿过你的身体,把你的小心肝印在底片上。

其实,“航空医生”使用的X射线检测方法也是这个原理,让X光穿透要检测的飞机零件,把零件的内部结构统统显示在底片上,这样“航空医生”就能发现零件内部是否有问题。有时,你觉得医院拍的片子看不清、看不懂,实话告诉你,医生也有这个感觉,瞪大了双眼还是看不清细节,这时候医生会建议再做CT。

“航空医生”也是一样,遇到需要精细检测的,也会做CT。工业CT成像技术是利用X射线对零件检测部位一定厚度的层面进行扫描,由探测器接收透过该层面的X射线,扫描所得信息经过计算获得每个体素的X射线衰减系数或吸收系数,再排列成矩阵,经成像算法处理后即构成CT图像。

CT虽好、可是有辐射啊!那有没有没有辐射危害的检测手段呢?

医院体检有一项检查叫B超,尤其是家里有小宝宝的爸爸妈妈们,对这个检测应该更是印象深刻。当宝宝妈妈去医院进行这项检查时,医生拿一个探测器放在怀着宝宝的妈妈肚皮上,然后准爸爸妈妈们就能看到小宝宝可爱的样子啦!是不是很神奇?

类似的技术在无损检测领域叫作“超声相控阵技术”。它是利用指定顺序排列的线阵列或面阵列的阵元按照一定时序来激发超声脉冲信号,以控制声束在结构中的聚焦和扫查。

针对不同飞机零部件的材料和结构等特点,“航空医生”会设置不同的检测算法和工艺参数,对内部进行检测和成像。这样,飞机零部件中的瑕疵和缺陷就无所遁形啦!

一架飞机的整个制造过程,从材料级别到加工制造后的零件级别,再到零件组装成整机的全过程,需要许许多多“航空医生”进行大量的无损检测工作,而且随着科学技术的发展,越来越多的新技术涌现出来,被用在工业领域。航空界的“医生们”也一直在致力于采用最新的无损检测技术实现对飞机零部件的质量评定,以保证我们的飞机可以把大家安全的送到目的地。

飞机“体检”设备发展历程

大体而言,飞机制造过程中的质量检测经历了三个发展阶段:

第一,目视检测阶段。在航空发展的早期阶段,飞机的总体结构比较简单,机载设备数量少,机上操纵系统多为硬式拉杆或钢索、滑轮组成,与之相适应的检测、维修手段也比较简单。这一时期,对飞机承力结构件或零部件进行检测的专用设备几乎没有,主要以目视检测为主,检测结果的准确性和可靠性在很大程度上依赖于检测人员自身的技能与经验。

第二,模拟式设备阶段。这一时期,飞机的结构及机载设备较之初期都有了很大发展,复杂程度明显提高,检测技术也得到了相应的发展。工程师开始摸索新的检测方法,研发出一些专业的检测设备和仪器,如磁粉探伤仪、脉冲超声波检测仪和涡流探伤仪等。这些检测设备和仪器大多以模拟电路为主,在检测的精度及准确性上仍有一定的欠缺,但较目视检测已经有了很大的改善。

第三,数字式设备阶段。随着飞机的技术含量不断提高,以及在飞机制造过程中开始采用数字化技术,一些先进的数字化检测设备逐渐投入使用,如智能超声波探伤仪和航空磁粉探伤仪等。这些设备和仪器普遍以数字电路为主,应用了单片机或工控机技术,将各类飞机损伤检测的工艺进行编程,固化于仪器内,利用单片机或工控机来完成损伤检测中检测参数的设定和结果的分析处理,降低了检测人员的劳动强度,同时也减少了由人为因素导致的检测误差及错误,使检测结果的准确性和可靠性大大提高。

飞机“体检”项目

表面类特征检测:在飞机装配的过程中,主要的表面类特征包括间隙、阶差、波纹度和气动外形等。目前,国际上先进的表面类特征检测主要采用光学非接触式检测技术,检测方式主要为摄影测量和白光测量。

内部结构特征检测:内部结构特征包括框位、交点孔、工艺孔、关键飞行传感器支架等。由于上述特征位于机体内部,通视性较差,常规光学检测仪器很难发挥作用。在实际检测中,主要采用激光跟踪仪或激光雷达等大范围测量工具。

大部件装配质量检测:飞机的大部件对接通常采用组合测量方式,主流的组合方案包括室内GPS结合激光跟踪仪、室内GPS结合激光雷达等。

活动部件检测:活动部件包括飞机的舵面、活动舱门、起落架等,通常采用动态监测技术。动态监测需要安装多台摄像机。在测量过程中,摄像机固定于工作站位,多台摄像机共同构成一个完整的动态监测系统。

飞机“体检”技术发展趋势

目前,在飞机制造领域应用最广的是数字化检测技术。数字化检测技术作为飞机数字化制造的重要环节,集现代计算机、通信、精密仪器、自动控制和管理等技术于一体,对于飞机产品的快速、高质量交付,具有重要意义。

数字化检测系统采用先进的数字化测量设备为实现精确、快速、自动化的测量提供有力支撑。经过多年发展,数字化检测已逐步摆脱过去的固定式离线检测方式,转向检测过程与制造过程更加一体化的便携式在线检测。

推荐阅读

德媒:太空实验室成最新技术策源地

科学家使用X射线来测定蛋白质的分子结构。 2022-02-22

稳定60天不衰减!南航研发经济耐久柔性薄膜可用于高灵敏度X射线检测

目前常见的刚性X射线探测器无法适用于异性结构等复杂环境,因此研发柔性X射线探测器十分必要。而当下的柔性X射线探测器,主要基于有机半导体、非晶硅以及硒,仍存在灵敏度不高、弯折耐受性较差等问题,并且制备方法较为复杂。因此,开发高灵敏、高稳定性的柔性X射线探测器具有重要意义。金属卤化物钙钛矿由于具有原子序数高、大μτ等特殊性质,在辐射探测方面得到了广泛的应用。Cs4PbI6材料具有较高的X射线衰减系数和优异的电学性能,在X射... 2022-02-19

如何确定炼化装置是否出现保温层下腐蚀?无损检测技术大显身手!

在石油化工行业中,出于节能和工艺考虑,多数设备和管道需要采取绝热保温层措施。然而,设备和管道运行过程中,会发生保温层下腐蚀(CUI)。特别是沿海企业,CUI问题更为突出,严重时甚至发生腐蚀泄漏,导致非计划停工,严重威胁了装置的安全稳定长周期运行,影响企业的经济效益。由于CUI具有一定的偶然性和隐蔽性,很难在第一时间发现。传统的检测方法是拆除保温层结构,进行目视检查、渗透检测和超声波测厚等,但这些方法检测效率低,且拆除保温层结构成本较... 2022-02-19

高分辨中子照相机问世 或解重大装备无损检测难题

近日,由中国科学院合肥研究院核安全所“凤麟核”团队研制的紧凑型高分辨率中子照相机在青岛通过第三方专业评价机构组织的科技成果评价。 2022-02-18

高铁车辆缺陷无损检测主要方法对比分析

高速铁路列车,是指能以高速度持续运行的铁路列车,最高行驶速度一般要达到200km/h及以上。其具有快捷舒适、平稳安全、节能环保等优点,可满足日益增长的出行需求,深受当代人们的欢迎。 2022-02-16

阅读排行榜