任文強(qiáng)
摘要:隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及航空科技的進(jìn)步,飛機(jī)與其子系統(tǒng)組件構(gòu)造呈現(xiàn)出多元化、復(fù)雜性趨勢(shì),其對(duì)飛機(jī)的安全性能也提出了更高的要求。目前,國(guó)外構(gòu)建了一系列科學(xué)的監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)程序應(yīng)用于飛機(jī)生產(chǎn)制造及維修過程中,取得了顯著的成效。該研究將著重對(duì)內(nèi)視鏡檢測(cè)技術(shù)的類型進(jìn)行深入分析,探究其特點(diǎn)及在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)維修中的應(yīng)用情況,為相關(guān)行業(yè)提供參考。
關(guān)鍵詞:飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī);維修;內(nèi)視鏡;檢測(cè)技術(shù);應(yīng)用
目前,對(duì)飛機(jī)及各個(gè)系統(tǒng)零部件檢測(cè)普遍采用的方法盡管能夠發(fā)揮其獨(dú)特的功效,然而,在檢測(cè)機(jī)體、機(jī)翼以及發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部等過程中存在一定的局限性,難以與檢測(cè)部位靠近,在檢測(cè)時(shí)需要對(duì)外部構(gòu)件進(jìn)行拆解[1],一方面會(huì)影響到工作進(jìn)度,另一方面會(huì)增加維修成本。針對(duì)這一現(xiàn)象,內(nèi)視鏡檢測(cè)技術(shù)被引入到飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)維修中,其對(duì)于飛機(jī)維修效率的提升以及飛行安全性有著重要的意義。
一、內(nèi)視鏡系統(tǒng)的類型
經(jīng)過多年的實(shí)踐發(fā)展,內(nèi)視鏡在飛機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)維修中得到了廣泛地應(yīng)用,我國(guó)將內(nèi)視鏡應(yīng)用于民航飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)維修始于二十世紀(jì)七十年代,自此我國(guó)飛機(jī)維修方式由定時(shí)維修實(shí)現(xiàn)了向視情維修的轉(zhuǎn)變,其主要包括以下幾類:
(一)剛性內(nèi)視鏡
剛性內(nèi)視鏡安裝位置較為特殊,一般在直的不銹鋼管套中,在對(duì)拍攝圖像進(jìn)行傳輸過程中也可以依賴安裝在細(xì)鋼管中的石英纖維。鋼管中還安裝了光纖,其能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)光線的引導(dǎo),使其順利達(dá)到檢查點(diǎn)[2]。剛性內(nèi)視鏡鏡頭具有活動(dòng)性、可更換性特點(diǎn),能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多個(gè)不同角度的檢測(cè),部分剛性內(nèi)視鏡還具有掃描控制能力,能夠根據(jù)需求變換不同的掃描方向,并對(duì)棱鏡進(jìn)行調(diào)整,一般無需移動(dòng)眼睛位置及光纜,便能夠切換為大視角進(jìn)行檢測(cè)。
(二)軟式光纖內(nèi)視鏡
在軟式光纖內(nèi)視鏡模式下,圖像光纖光束以及照明光纖光束都被設(shè)置在可彎曲伸入軟管中,與此同時(shí)其對(duì)應(yīng)的檢測(cè)角度控制線也設(shè)置在伸入軟管,其與剛性內(nèi)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(jìn)行傳送,檢查人員可以通過目鏡進(jìn)行觀察,其在圖像傳輸過程中對(duì)剝離纖維束有著較高的依賴性,光纖質(zhì)量越好,圖像分辨率越高。另外其還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)難以探測(cè)的拐角位置的檢測(cè),具有較高的靈活性。
(三)電子圖像內(nèi)視鏡
電子圖像內(nèi)視鏡在圖像傳輸中主要應(yīng)用的是超小型電荷耦合器件,當(dāng)物鏡獲取相應(yīng)圖像后,先將其轉(zhuǎn)換為電子信號(hào),然而再傳送到圖像控制器,使其在彩色監(jiān)視器屏幕上顯示,圖像分辨率高。電子圖像內(nèi)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(fā)光學(xué)鏡頭及電荷耦合器件在其中的應(yīng)用,更是實(shí)現(xiàn)了對(duì)距離的精準(zhǔn)測(cè)量,從不同角度對(duì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部進(jìn)行觀察。另外該內(nèi)視鏡還能夠進(jìn)行立體測(cè)量,為飛機(jī)維修工作提供極大的便利。
二、內(nèi)視鏡檢測(cè)技術(shù)在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)維修上的應(yīng)用
(一)內(nèi)視鏡檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)
在內(nèi)視鏡檢測(cè)技術(shù)的支持下,以往用肉眼難以觀察到的發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部及飛機(jī)結(jié)構(gòu)缺陷情況等均能夠通過該技術(shù)進(jìn)行全面的觀察,其可以看做是人視力的延伸。其次,內(nèi)視鏡檢測(cè)技術(shù)擁有清晰的圖像及較高的分辨率,能夠?qū)z測(cè)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?qū)D像進(jìn)行增強(qiáng)與存儲(chǔ)[4],為檢測(cè)人員的維修工作提供參考。
(二)內(nèi)視鏡在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)維修上的應(yīng)用
內(nèi)視鏡在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)包含燃燒筒、齒輪箱、滑油箱等在內(nèi)位置以及機(jī)翼、機(jī)身等機(jī)體各個(gè)部位檢測(cè)中有著廣泛地應(yīng)用,另外人肉眼難以直接觀察到的部位也普遍采用內(nèi)視鏡檢測(cè),其檢測(cè)的內(nèi)容主要包括機(jī)件外物損傷、磨損、裂紋、硫化及污染等。通常在對(duì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行內(nèi)視鏡檢測(cè)時(shí),必須明確其設(shè)備選型。
1.伸入孔大小檢查。在應(yīng)用內(nèi)視鏡檢測(cè)技術(shù)時(shí),首先要對(duì)其伸入孔尺寸大小進(jìn)行檢查,并做好相應(yīng)的記錄。一般情況下,伸入孔尺寸大小對(duì)內(nèi)視鏡鏡管直徑會(huì)產(chǎn)生一定的限制,需要結(jié)合伸入孔大小選擇相應(yīng)大小的內(nèi)視鏡鏡管直徑。
2.檢測(cè)點(diǎn)接近路徑。通常,若通向檢測(cè)點(diǎn)的接近路線為直線型,一般可選用剛性內(nèi)視鏡對(duì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行檢測(cè),若為彎曲接近通路,那么宜選取軟式光纖內(nèi)視鏡與電子圖像內(nèi)視鏡。
3.伸入孔位置檢查。通常,在對(duì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行檢測(cè)時(shí),要確保內(nèi)視鏡物鏡能夠與檢測(cè)點(diǎn)位置盡可能接近,再實(shí)施檢測(cè)工作,伸入孔位置影響甚至直接決定著內(nèi)視鏡的檢測(cè)角度與方向,對(duì)工作長(zhǎng)度以及接近路線選取均會(huì)產(chǎn)生一定的影響[5]。若檢查入口缺乏能夠活動(dòng)的相應(yīng)空間,為實(shí)現(xiàn)最佳觀測(cè)角度,還需要安裝調(diào)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(huì)對(duì)照明需求量產(chǎn)生一定的影響,與此同時(shí),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(xì)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(shí)際檢測(cè)維修工作中,需要結(jié)合缺陷的實(shí)際情況對(duì)內(nèi)視鏡視角、放大率、分辨率等相關(guān)參數(shù)予以設(shè)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(jié)束語
內(nèi)視鏡檢測(cè)在飛機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)維修中發(fā)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(shè)備檢測(cè)中,有著較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與社會(huì)價(jià)值。
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(作者單位:中國(guó)航發(fā)沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司)