飛機結構健康監測與管理技術研究進展和展望

王彬文，肖迎春，白生寶，王 莉，黃 博，田 媛

（中國飛機強度研究所，西安 710065）

飛機機體結構是飛機平臺的基礎，是確保飛機安全、長壽命使用的最重要的承力架構。隨著航空技術的不斷發展，飛機設計思想不斷演變發展，對飛機機體結構性能也不斷提出更高的要求。嚴酷的使用環境和嚴格的功能/性能綜合要求，使結構完整性面臨重大挑戰。

傳統飛機結構的安全性和可靠性主要依賴增加設計裕度、試驗驗證和后期定期維護保障，使得新材料/新工藝/新結構優點難以體現，而損傷檢測效率低造成外場定期維護成本高。因此，迫切需要發展結構健康監測與管理技術，在飛機的設計、試驗和服役等全生命周期中對飛機結構的狀態進行監測和管理。

飛機結構健康監測與管理技術是利用傳感器獲取結構狀態參數，通過對監測參數數據預處理和特征參數提取與分析，識別并量化結構健康狀態，實現對飛機結構健康狀態監測、診斷與評估，形成支持結構維護決策的健康狀態信息，指導飛機維護保障和飛行任務決策[1-7]。飛機結構健康監測與管理主要包括健康監測和健康管理兩部分。結構健康監測主要是在線、及時獲得結構健康相關的狀態數據，用于診斷與評估結構安全性；健康管理主要是利用實測健康狀態數據，結合數據庫、資源庫和專家系統支撐維護維修和資源配置等管理過程，用于支撐結構外場維護決策。結構健康監測是實現結構健康管理的前提和基礎，結構健康管理是結構健康監測發展的重要應用。……