王軒 曹陽麗 孫廣先 周春蘋 鄭亦媚
摘要:本文通過研究波音和空客飛機(jī)結(jié)構(gòu)修理手冊、部件維修手冊、飛機(jī)維修手冊和無損檢測手冊中關(guān)于雷達(dá)罩損傷檢查方面的內(nèi)容,比較常見的雷達(dá)罩損傷檢查方法:目視檢查法、敲擊檢測法、熱成像檢測法和超聲波檢測法,分析波音和空客飛機(jī)在檢查儀器、檢查流程、檢查方法以及注意事項(xiàng)等方面的差異和共同點(diǎn),可為制定國產(chǎn)飛機(jī)雷達(dá)罩損傷檢查方法提供借鑒。
關(guān)鍵詞:雷達(dá)罩;維修手冊;無損檢測
中圖分類號:V258文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
目前民用飛機(jī)雷達(dá)罩主要采用復(fù)合材料結(jié)構(gòu),在使用過程中主要產(chǎn)生脫膠、纖維斷裂、劃傷、燒傷、撞擊、進(jìn)水等損傷。常用損傷檢查方法有目視檢查法、敲擊檢查法、紅外熱成像法、超聲波檢測法。本文通過總結(jié)波音和空客飛機(jī)的SRM、CMM、AMM和NTM [1, 2]中的常見的雷達(dá)罩損傷檢查方法:目視檢查法、敲擊檢測法、熱成像檢測法和超聲波檢測法,對比分析波音和空客飛機(jī)在檢查儀器、檢查流程、檢查方法以及注意事項(xiàng)等方面的差異和共同點(diǎn)。
1雷達(dá)罩目視檢查
飛機(jī)每次飛行前,都要進(jìn)行目視檢查,其特點(diǎn)是簡單方便,同時(shí)也是最基本、最常用的檢查方法。通過對飛機(jī)雷達(dá)罩進(jìn)行定期的目視檢查,可以發(fā)現(xiàn)雷達(dá)罩結(jié)構(gòu)中可能存在的損傷并及時(shí)進(jìn)行處理,保障雷達(dá)罩足夠的傳輸性能,提高飛行的安全性[3]。
波音飛機(jī)詳細(xì)列出了雷達(dá)罩及其附件目視檢查的內(nèi)容,而空客飛機(jī)則將雷達(dá)罩分為內(nèi)外表面分別進(jìn)行目視檢查。
2 雷達(dá)罩的敲擊檢查
敲擊檢查法是一種傳統(tǒng)的外場無損檢查方法,主要通過小的硬物對檢測件進(jìn)行敲擊,并利用敲擊發(fā)出的聲音或者儀器信號顯示來判斷被檢測件中是否存在缺陷[4],對比波音飛機(jī)和空客飛機(jī)在敲擊檢查方法,主要包括敲擊適用范圍、敲擊工具、敲擊注意事項(xiàng)、檢查程序以及結(jié)果分析上的異同。分析可以發(fā)現(xiàn),兩者均適用于蜂窩夾層結(jié)構(gòu);敲擊工具為敲擊錘;敲擊時(shí)都要輕輕敲打表面,不能用力過猛;檢查時(shí),都遵循先確定步長,再沿著確定的路徑進(jìn)行敲擊的方法。需要提出的是,空客飛機(jī)對缺陷擴(kuò)展到檢查區(qū)域邊緣的情況也進(jìn)行了說明;兩者都通過聲音或者顯示信號判斷缺陷存在與否以及缺陷類型。
3 熱成像法
紅外熱成像是一種新興的檢查復(fù)合材料蜂窩結(jié)構(gòu)內(nèi)部積水缺陷的檢測技術(shù)[5],其特點(diǎn)是準(zhǔn)確、直觀、快速,常用于航線或進(jìn)場大修時(shí)的檢查,其中航線檢查須在飛機(jī)??恳粋€(gè)小時(shí)內(nèi)進(jìn)行,進(jìn)場大修檢查時(shí),需使用熱源加熱。對比波音飛機(jī)和空客飛機(jī)在熱成像檢查方法上的應(yīng)用:兩者的檢查對象均為蜂窩夾層結(jié)構(gòu),空客飛機(jī)還給出了夾層結(jié)構(gòu)各部分的尺寸參數(shù);空客飛機(jī)相較于波音飛機(jī)使用的儀器種類更多;檢查程序上,波音飛機(jī)分為航線檢查和進(jìn)場大修檢查,空客飛機(jī)則根據(jù)環(huán)境溫度區(qū)分不同的檢查程序;檢查結(jié)果分析,波音飛機(jī)通過圖像顯示判斷是否含水以及含水位置,空客飛機(jī)則通過監(jiān)視器黑色區(qū)域判斷含水與否。
4 超聲波檢測法
超聲波檢測法具有穿透性強(qiáng),操作簡單,低成本等優(yōu)點(diǎn),可檢測出復(fù)合材料蜂窩夾層結(jié)構(gòu)氣孔、脫膠、夾雜物等內(nèi)部缺陷,因此是一種常用的檢測方法[6]。波音飛機(jī)的超聲波檢測儀器和方法種類繁多,可根據(jù)實(shí)際情況有選擇地進(jìn)行檢測;空客飛機(jī)則根據(jù)檢查區(qū)域采用不同的檢查程序,兩者存在很大差別。
5 總結(jié)
結(jié)合我國國產(chǎn)飛機(jī)雷達(dá)罩的結(jié)構(gòu)構(gòu)型及材料體系,在對雷達(dá)罩進(jìn)行損傷檢測時(shí),可采用由簡到繁、逐步深入的方式,具體步驟為:先進(jìn)行簡單的目視檢查,這方面波音飛機(jī)和空客飛機(jī)都進(jìn)行了比較詳細(xì)的分類檢查,可根據(jù)具體情況進(jìn)行借鑒參考;其次是敲擊檢查,作為一項(xiàng)傳統(tǒng)的外場檢查方法,操作簡單,使用頻率較高。波音飛機(jī)給出的敲擊檢查適用范圍較空客飛機(jī)更加詳細(xì)些,但空客飛機(jī)給出了分層/脫膠部分?jǐn)U展到最小檢查區(qū)域的邊緣時(shí)的處理情況,所以實(shí)際操作中可兩者相結(jié)合使用;使用熱成像法時(shí),建議參考波音飛機(jī)的檢測方法,根據(jù)航線、進(jìn)場大修兩種情況進(jìn)行檢查,因?yàn)榭湛惋w機(jī)涉及到溫度范圍控制,實(shí)操中不易掌握,程序相對繁瑣;使用超聲波檢測法時(shí),可根據(jù)所用儀器種類參考波音飛機(jī)的檢測方法,對于一些特殊結(jié)構(gòu)部位(如錐形區(qū)域)可參考空客飛機(jī)。因此,通過以上對波音和空客飛機(jī)損傷檢查方法的總結(jié)對比,可為制定國產(chǎn)飛機(jī)雷達(dá)罩損傷檢查方法提供借鑒。
參考文獻(xiàn):
[1]馮振宇.增強(qiáng)目視檢查在飛機(jī)維護(hù)中的應(yīng)用[J].無損檢測, 2009, 31(3):220222.
[2]王錚,李碩寧,郭廣平.敲擊檢測技術(shù)在某雷達(dá)天線罩在役檢測中的應(yīng)用[J].無損檢測,2012, 34(6):2932.
[3]波音公司.(B737、B747、B757、B767、B777、B787)Structure Repair Manual.
[4][JP2]空客公司.(A318A321、A330、A380)NonDestructive Test Manual.[JP]
[5]陳俊逸.基于紅外熱成像技術(shù)的復(fù)合材料蜂窩結(jié)構(gòu)積水檢測[J].中國科技信息, 2015(15):2324.
[6]史俊偉,劉松平,程文禮.復(fù)合材料蜂窩夾層結(jié)構(gòu)制件的超聲可視化無損檢測[J].無損檢測,2015,37(3):3943.
項(xiàng)目:航空科學(xué)基金(高性能電磁窗航空科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室資助,編號:20151867004)和中國民航大學(xué)中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目(編號:3122016D014)資助
作者簡介:王軒(1982),男,研究方向:復(fù)合材料結(jié)構(gòu)適航與維修。