工業CT技術在航空維修領域的應用研究

張宏明 楊永

石家莊海山實業發展總公司 河北 石家莊 050000

飛機是重要的運輸工具，在民用、軍事、航天等領域廣泛應用，隨著飛機在社會上保有量的增加，故障維修、隱患排查和日常養護等工作越來越受到人們的重視，由于飛機零部件都是高精度產品，在維修過程中，對故障隱患的排查檢測一直是維修界給予解決又束手無策的難題，信息技術設備廣泛應用以來，工業CT技術即利用工業計算機進行斷層掃描的成像技術日益臻熟，能夠在機械設備不分解不破壞的狀態下，通過掃描三維視圖，能夠看清機械部件的結構和故障隱患或者缺陷，為飛機維修檢測帶來了“福音”。

1 計算機斷層掃描成像檢測即工業CT的主要技術

（1）材料內部探測技術、空間和密度分辨技術、掃描成像技術。工業CT在飛機維修過程應用的技術主要是檢測技術，就是對飛機故障部件材料的“內傷”“外傷”觀察清楚，然后，對癥下藥，科學制定維修方案，組織維修工作的開展。一是材料內部的探測技術。就是工業CT利用超聲波檢查飛機存在故障隱患的部件，儀器將一束超聲波射入飛機部件材料體內，超聲波就在不均勻處或者分界面上反射成像，維修技術人員，根據經驗判斷“故障”的準確位置和“危害程度”。二是空間和密度分辨技術。工業CT還能利用X射線、Y射線對部件材料的構成大小和密度進行準確的“反映”，用以判斷材料的精度和雜質多少，進而推斷形成故障隱患的原因。三是掃描成像技術。工業CT設備圍繞飛機的故障隱患部件進行整體或者局部的計算機斷層掃描，數據通過軟件處理，在計算機顯示器上，“反映”成像，清晰度高，數據精確。

（2）誤差處理技術和檢測精度比較技術。一是誤差處理技術。在飛機維修中，工業CT受大數據、云計算技術還沒有成熟充分應用的限制，重建數據模型的過程中，數據信息多，環節復雜，仍然積累不同程度的誤差，只能通過重復檢測，進而確定數據精度，對檢測問題做出科學的判斷。二是檢測精度比較技術。由于工業CT在檢測掃描過程中應用的是物質的放射光線，放射性物質雖然衰減很慢，畢竟不斷變化，為了準確反映檢測的具體數據，在實際操作中，可先選用標準件進行檢測，獲得標準數據后，再對故障或者隱患件進行掃描檢測，兩次檢測的數據信息進行比較，就會判斷故障的具體數據信息，有時為了數據的精確度，往往檢測多次，反復比較[1]。

2 工業CT在飛機修理中的應用

（1）多種設備的綜合應用。工業CT即計算機斷層掃描設備能夠對飛機的組裝部件、零配件、電路板、儀表、線路等進行高精度測繪，這是不爭的事實，但是，工業CT不是一臺現成的能夠檢測飛機的裝置，而是多種具有不同檢測功能的設備，有的只能檢測體積很小的零件，有的只能掃描部件的外表，有的用于探測部件內部的構造、現狀；因此，在航空企業的機械產品部件及其裝配零件故障隱患的檢查測繪中，不可能用一種設備裝置就能完成的，需要應用多種掃描探測裝置設備分批次地合作才能完成。這就是說，工業CT是一組或者若干組計算機斷層掃描成像技術設備，需要根據維修部件的形體、空間大小、檢測內容或種類，選用適當的掃描設備裝置，比如電纜插頭或者電子元器件的檢測，就選用空間小、超聲波功能為主的掃描檢測儀。

（2）飛機故障檢測和故障診斷。一是飛機零部件內的缺陷檢測和故障診斷。飛機安全平穩運行狀態下的參數數據是一定的，一旦某一部件存在不同程度的隱患，飛機正常運行的性能就會有一定的參數變化，飛機的零部件有金屬材料、樹脂材料、陶瓷材料、碳復合材料等，材料內部存在缺陷，在使用的過程中，就可能出現故障隱患；工業CT采用超聲波、二維X射線感光膠相片等技術進行檢測，不破壞飛機零部件的原貌，能夠準確找到零部件內部的裂紋、蜂窩、中空等成型缺陷，進而分析判斷故障隱患的成因，完善維修方案。二是飛機機載設備元器件的故障隱患檢測診斷。飛機運行過程的導航、通信、照明、視頻等，需要集成電路板、有線電路、傳感器元件等不同電子部件功能系統的安全運行來保障，任何一個元件或者系統出了問題，就會形成故障隱患，給飛機的安全運行帶來危險，工業CT利用放射線、超聲波的掃描、穿透探測技術功能，能夠準確無損地完成對飛機機載設備元器件安全隱患的測量、定位和診斷，尤其是集成電路板的虛焊、電路的接觸不良、螺母螺釘的松動等準確判斷率100%，而且，對飛機電路板等部件毫發無損。三是比較分析精準診斷故障隱患。對于較為復雜的飛機部件的故障隱患，一般采取多次檢測結果與標準檢測結果，對照比較分析的方法，不斷增加故障隱患的判斷精度；對于相關聯部件的故障隱患的不確定性，可以應用多種設備進行綜合檢測分析的方法，力求把可能出現的故障原因，用準確的監測數據表示出來，通過更具體直觀的方式，給制定合理科學的維修計劃提供參考[2]。

3 結束語

飛機是航空運輸的重要機械設備工具，在運行的過程中，由于人為的原因，或者機械部件材料的原因、安裝的原因等，偶爾造成故障隱患是難免的，鑒于此，飛機需要進行日常的維護保養和故障隱患排查及檢修，工業CT的廣泛應用，使飛機故障隱患修理中的檢測工作升級換代，實現了缺陷檢測隱患排查信息化。