飛機發動機維修上的內視鏡檢測技術應用

任文強

摘要：隨著社會經濟的不斷發展以及航空科技的進步，飛機與其子系統組件構造呈現出多元化、復雜性趨勢，其對飛機的安全性能也提出了更高的要求。目前，國外構建了一系列科學的監測檢驗程序應用于飛機生產制造及維修過程中，取得了顯著的成效。該研究將著重對內視鏡檢測技術的類型進行深入分析，探究其特點及在飛機發動機維修中的應用情況，為相關行業提供參考。

關鍵詞：飛機發動機；維修；內視鏡；檢測技術；應用

目前，對飛機及各個系統零部件檢測普遍采用的方法盡管能夠發揮其獨特的功效，然而，在檢測機體、機翼以及發動機內部等過程中存在一定的局限性，難以與檢測部位靠近，在檢測時需要對外部構件進行拆解[1]，一方面會影響到工作進度，另一方面會增加維修成本。針對這一現象，內視鏡檢測技術被引入到飛機發動機維修中，其對于飛機維修效率的提升以及飛行安全性有著重要的意義。

一、內視鏡系統的類型

經過多年的實踐發展，內視鏡在飛機及發動機維修中得到了廣泛地應用，我國將內視鏡應用于民航飛機發動機維修始于二十世紀七十年代，自此我國飛機維修方式由定時維修實現了向視情維修的轉變，其主要包括以下幾類：

（一）剛性內視鏡

剛性內視鏡安裝位置較為特殊，一般在直的不銹鋼管套中，在對拍攝圖像進行傳輸過程中也可以依賴安裝在細鋼管中的石英纖維。鋼管中還安裝了光纖，其能夠實現對光線的引導，使其順利達到檢查點[2]。剛性內視鏡鏡頭具有活動性、可更換性特點，能夠實現對多個不同角度的檢測，部分剛性內視鏡還具有掃描控制能力，能夠根據需求變換不同的掃描方向，并對棱鏡進行調整，一般無需移動眼睛位置及光纜，便能夠切換為大視角進行檢測。

（二）軟式光纖內視鏡

在軟式光纖內視鏡模式下，圖像光纖光束以及照明光纖光束都被設置在可彎曲伸入軟管中，與此同時其對應的檢測角度控制線也設置在伸入軟管，其與剛性內視鏡有所不同，其捕捉的受檢物體圖像主要由特殊光纖束進行傳送，檢查人員可以通過目鏡進行觀察，其在圖像傳輸過程中對剝離纖維束有著較高的依賴性，光纖質量越好，圖像分辨率越高。另外其還能夠實現對難以探測的拐角位置的檢測，具有較高的靈活性。

（三）電子圖像內視鏡

電子圖像內視鏡在圖像傳輸中主要應用的是超小型電荷耦合器件，當物鏡獲取相應圖像后，先將其轉換為電子信號，然而再傳送到圖像控制器，使其在彩色監視器屏幕上顯示，圖像分辨率高。電子圖像內視鏡由電池供能，不僅攜帶方便，而且圖像清晰、效果好[3]，尤其是近年來新開發光學鏡頭及電荷耦合器件在其中的應用，更是實現了對距離的精準測量，從不同角度對飛機發動機內部進行觀察。另外該內視鏡還能夠進行立體測量，為飛機維修工作提供極大的便利。

二、內視鏡檢測技術在飛機發動機維修上的應用

（一）內視鏡檢測技術的特點

在內視鏡檢測技術的支持下，以往用肉眼難以觀察到的發動機內部及飛機結構缺陷情況等均能夠通過該技術進行全面的觀察，其可以看做是人視力的延伸。其次，內視鏡檢測技術擁有清晰的圖像及較高的分辨率，能夠對檢測位置缺陷予以全面、清晰的顯示，在電子圖像的作用下，還能夠對圖像進行增強與存儲[4]，為檢測人員的維修工作提供參考。

（二）內視鏡在飛機發動機維修上的應用

內視鏡在飛機發動機包含燃燒筒、齒輪箱、滑油箱等在內位置以及機翼、機身等機體各個部位檢測中有著廣泛地應用，另外人肉眼難以直接觀察到的部位也普遍采用內視鏡檢測，其檢測的內容主要包括機件外物損傷、磨損、裂紋、硫化及污染等。通常在對飛機發動機進行內視鏡檢測時，必須明確其設備選型。

1.伸入孔大小檢查。在應用內視鏡檢測技術時，首先要對其伸入孔尺寸大小進行檢查，并做好相應的記錄。一般情況下，伸入孔尺寸大小對內視鏡鏡管直徑會產生一定的限制，需要結合伸入孔大小選擇相應大小的內視鏡鏡管直徑。

2.檢測點接近路徑。通常，若通向檢測點的接近路線為直線型，一般可選用剛性內視鏡對飛機發動機進行檢測，若為彎曲接近通路，那么宜選取軟式光纖內視鏡與電子圖像內視鏡。

3.伸入孔位置檢查。通常，在對飛機發動機進行檢測時，要確保內視鏡物鏡能夠與檢測點位置盡可能接近，再實施檢測工作，伸入孔位置影響甚至直接決定著內視鏡的檢測角度與方向，對工作長度以及接近路線選取均會產生一定的影響[5]。若檢查入口缺乏能夠活動的相應空間，為實現最佳觀測角度，還需要安裝調整器，使其與目鏡連接，滿足觀察的需求。

4.物鏡與受檢物距離。物鏡與受檢物的距離會對照明需求量產生一定的影響，與此同時，物鏡只有選擇最佳視角，才能夠確保圖像的清晰度與最大放大率。

5.缺陷的大小。受檢物缺陷大小存在鮮明的差異性，部分缺陷僅為細小的裂紋，部分缺陷則為大面積的損壞，存在明顯的裂紋，在實際檢測維修工作中，需要結合缺陷的實際情況對內視鏡視角、放大率、分辨率等相關參數予以設定，以期獲得最佳缺陷圖像。通常，多選取的是較大視角掃描，其能夠避免受檢物缺陷圖像丟失。

三、結束語

內視鏡檢測在飛機及發動機維修中發揮著極為重要的作用，擁有巨大的潛力，目前逐漸被推廣到其他地面工程設備檢測中，有著較高的經濟價值與社會價值。

參考文獻：

[1]劉洋，簡曉慧，王桂華.基于JACK的航空發動機維修性人機核查應用研究[J].航空計算技術，2015，21（4）：131-134.

[2]張瑩松，吳燦，唐海龍，等.基于故障檢測的某渦扇發動機維修決策方法[J].航空動力學報，2017，32（1）：82-88.

[3]梁彩云，謝業平，李泳凡，等.飛/發性能一體化技術在航空發動機設計中的應用[J].航空發動機，2015，41（3）：1-5.

[4]周衛紅，陳棣湘，謝瑞芳.基于柔性電磁傳感器的發動機葉片微缺陷檢測技術[J].測試技術學報，2015，11（3）：251-255.

[5]陳新霞，高飛鵬，黃加陽.ACMS客戶化編程技術在發動機故障診斷上的應用[J].計算機測量與控制，2015，23（7）：2318-2320.

（作者單位：中國航發沈陽黎明航空發動機有限責任公司）