振奮！殲20戰機使用超聲波檢測：機身不打開就能知道那裡要維修

據國內某公開資料披露，由廈門愛德森公司，南昌航空大學、科學院聲學研究所、廈門大學、清華大學等多家重點科研單位產學研用聯合研發的「複合材料聲學電磁集成網路綜合檢測設備」獲得了重大突破，為我方的戰機安全解決了燃眉之急。隨著我國戰機研製水平的飛速提高，為了提高飛機性能，減輕飛機重量，非金屬複合材料（碳纖維，芳綸，玻璃纖維）在飛機上得到了廣泛應用。據公開資料披露，殲-20機體結構的複合材料使用量達到了29%，位居現役戰機首位；而正在研發的鶻鷹戰鬥機複合材料使用量更高達30%以上。現役的殲-11B重型戰機也大量使用了複合材料減重，使用比例接近10%。就連教-15（L-15）高級教練機複合材料使用比例也超過了結構重量的8.5％。非金屬複合材料（以下簡稱複合材料）具有重量輕、強度高、加工成型方便、彈性優良、耐溫耐腐蝕、隱身性能優良等優點，在航空航天等國防尖端領域得到了廣泛的應用。

但由於材料結構複雜、生產工藝等原因，複合材料在製造和使用過程中易產生多種類型複雜缺陷，例如表面與內部裂痕、脫粘、空穴、孔隙、膠接質量不良等。例如我國自行研製的殲-10A戰鬥機就由於研製時間較早，以及擔心部隊沒有維護複合材料部件的成熟經驗，其複合材料使用比例僅為僅為6%，直到後期生產的殲-10B、殲-10C使用比例才大幅提高。從總的趨勢上看，由於複合材料的性能還有很大提高空間，因此在飛機上的使用比例將會越來越高。目前，在我國戰鬥機用鋁合金、鈦合金、高強度鋼結構部件和航空發動機中，已普遍應用了渦流探傷，超聲波檢測等無損檢測方法。

例如我國從俄羅斯引進的蘇27是一種重型空中優勢戰鬥機，在設計時為與西方國家同類飛機競爭，在氣動和結構方面進行了精益設計，因此其氣動性能優越，結構簡練，但帶來的問題是強度儲備較低，特別是疲勞強度差距較大 ，俄方曾用多架飛機進行全機疲勞試驗，但始終未能取得滿意結果，最終僅給出2000飛行小時壽命指標，我國的無損檢測團隊在對20世紀90年代初引進的蘇-27戰鬥機採用以超聲波檢測為中心的金屬裂紋綜合監控技術，並經耐久性修理（二次大修）後，成功的將機群疲勞壽命延長了50%左右，壽命達3000小時以上，賦予了該戰機二次生命。最明顯的例子是我國早期引進的蘇-27戰機在延壽之後還於2010年出國參加了土耳其「安納托利亞之鷹」空軍演習，充分證明「其寶刀不老」，使用性能良好。

然而由於材料、結構、生產工藝等問題，複合材料與膠接結構中產生的缺陷種類很多，因此一到兩種檢測方法很難實現全面的綜合檢測。我國的科研人員針對殲-10B/C、殲-11B/BS、殲-15、殲-16、殲-20，殲轟-7A/B等新一代國產戰機複合材料結構件運行安全的重大需求，基於集成無損檢測與評價理論，世界首創將聲振、聲諧振、聲掃頻、聲阻抗、超聲、多頻渦流、掃頻渦流、變陣列渦流、視頻渦流等近10種聲學、電磁無損檢測技術集於一體，研製出複合材料聲學電磁集成綜合檢測設備。為進一步提高檢測結果的準確性，還與遠程智能專家網路綜合分析及大數據管理系統相結合，來評判複合材料結構件的最終健康狀態，極大的提高了檢測效率和可靠性，尤其適合戰機的大批量檢測工作。

據公開資料披露，該無損綜合探傷設備在2012年底研製成功並裝備部隊後，已多次發現數十架戰機關鍵部位複合材料結構件的危險缺陷，避免了複合材料結構件破裂引發的機毀人亡的重大事故，為保障我軍機安全做出了重大貢獻。通常一架戰機價值2～3億元，本項目產品已為我方挽回直接或間接經濟損失近百億元，效益十分顯著，航空工業瀋陽飛機工業（集團）有限公司、航空工業飛機西安飛機分公司、航空工業洪都航空工業股份有限公司等都對此技術做出了高度評價，廈門市科學技術局擬推薦該項目申報2018年度國家科學技術進步一等獎。

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