我國無損檢測技術的總體水平與我國的經濟發展水平相一致,其在世界無損檢測的地位多多少少也與中國經濟和工業水平,特別是裝備制造業在世界的地位相一致。資料顯示,2008年之后,中國作為世界機械制造大國,機械、電氣與交通運輸設備第二出口大國,已經屹立于世界機械制造大國之林[1]。雖然無損檢測技術本身在某種程度上并非一種直接的生產力,但是它的技術水平卻能反映一個國家的工業水平,并同國家的經濟發展態勢密切相關。與世界機械制造大國相適應的是,中國是一個無損檢測大國,它的無損檢測市場是一個最具有活力、最具吸引力的市場,這一點已得到世界無損檢測界的共認。僅根據無損檢測從業人員的數量看,有資料顯示,我國目前擁有直接從事或從事與無損檢測相關技術工作的人員25萬左右,涉及無損檢測技術應用、科研、教學與培訓、經銷、技術咨詢服務、工程服務等的單位約在5000個以上,這是任何國家都無法比擬的。中國現有從事無損檢測服務的檢驗檢測機構約2000家,有2萬多家機械制造和安裝企業擁有自己的無損檢測隊伍,無損檢測設備器材的制造單位可能多達近500家,在超聲、渦流、磁粉和常規射線檢測儀器方面已出現了一批規模化的生產企業或集團,一些前沿儀器(例如相控、超聲TOFD專用儀器、陣列渦流)也具備了市場化生產規模。 我國無損檢測技術的工程應用領域處于國際先進甚至領先水平。得益于經濟的快速發展和大型工程建設項目在國計民生各領域的廣泛開展,我國在無損檢測工程應用領域進行了許多領先研究、應用和技術開發,在核電、鐵路特別是高速鐵路、特種設備(管道、壓力容器、游樂設施等)、石油管道、天然氣管道、山體和大壩巖石穩定性監測、飛機疲勞損傷監測等領域都取得了不俗的成就。我國的工程技術人員目前基本可以自行解決各種大型工程項目的各類常規無損檢測和面臨的各種技術疑難問題,可以說,目前幾乎找不到無損檢測技術仍處于空白地位的主要工業部門。同時,現有的各種NDT方法幾乎無一例外都在中國得到應用或開展過研究。這一方面是因為像我們這樣一個大國,依靠國外公司承包工程項目、解決各類工程技術疑難問題是不現實的,可能也是不允許的。另一方面,中國各工業部門的無損檢測技術人員也有解決這些技術疑難問題的能力。有關各工業部門無損檢測技術的發展概況可參見2008年無損檢測雜志的增刊和2010年的中國無損檢測技術發展年度報告。 結束語 無損檢測技術已在航空裝備安全可靠運行方面起到重要保障和技術支撐作用,無論是在航空裝備的制造、生產過程,還是各機種的在役檢測和日常維護、檢查,無損檢測都發揮了極其重要的作用。為實現無損檢測技術的可持續發展,需要提倡一些新的無損檢測理念和新的檢測思路。以健康監測、集成檢測和數據融合,以及數字化、圖像化和信息化為典型標志的綠色無損檢測可能就是未來值得發展的檢測技術。以筆者所在的研究團隊為例,通過在2種三代機機群壽命的延長試驗中建立了以聲發射技術為中心的綜合裂紋監控技術,保證了試驗的順利進行,2種機型的壽命均有50%以上的提高且都已發揮了重要作用,這說明無損檢測是一項典型的具有低投入、高產出的工程應用技術。我們應當充分利用現有的良好發展態勢,對現有的資源進行必要整合,力爭在較短時間內使航空領域無損檢測技術能在更高的平臺上運行。
航空裝備無損檢測技術現狀及發展趨勢





無損檢測技術已在航空裝備安全可靠運行方面起到重要保障和技術支撐作用,無論是在航空裝備的制造、生產過程,還是各機種的在役檢測和日常維護、檢查,無損檢測都發揮了極其重要的作用。為實現無損檢測技術的可持續發展,需要提倡一些新的無損檢測理念和新的檢測思路。以健康監測、集成檢測和數據融合,以及數字化、圖像化和信息化為典型標志的綠色無損檢測可能就是未來值得發展的檢測技術。
雖然近一二十年來,特別是進入21世紀后,傳統制造業正面臨IT 產業的巨大挑戰,但是,裝備制造水平,特別是大型裝備制造水平仍然是衡量一個國家工業水平的最重要的標志[1]。作為同裝備全壽命過程的安全、質量和可靠性密切相關的無損檢測技術,其發展水平又是衡量一個國家裝備制造工業水平的重要標志。經濟發展的現代化必須是以可靠的現代化和安全的現代化為基礎,前者必須是以制造業為本,這是立國之本,也是實現一個社會可持續發展的重要保障,而后者的重要保障條件是事關國計民生的重大裝備的核心和關鍵制造技術能掌握在自己手中。在航空工業上,這一點尤其突出。航空制造技術已作為我國未來十大重點發展產業,其安全性和可靠性更加重要。雖然總體水平遠落后于美國和歐洲等發達國家,但商用大飛機項目的上馬以及珠海航空工業城的建立卻標志著我國航空制造業突飛猛進的時代即將來臨。與此相聯系,在未來較長一段時間內,航空無損檢測技術也必然會有一個快速、穩定和持久的發展期。
延長包括飛機在內的航空裝備的安全使用期是現代航空裝備的發展趨勢。無損檢測(NDT)或無損評價(NDE)技術在航空裝備的全壽命過程中起著極其重要的作用,它對保證飛行安全、延長飛機壽命都具有非常重要的意義。隨著在航空技術中采用損傷容限理論替代過去的安全壽命設計理論,無損檢測技術在航空裝備中的應用觀點也發生了根本性的變化,這就是無損檢測技術應當對裝備的全壽命(從搖籃到墳墓)負責,它不但應當能(實現傳統意義下的)檢測出已經存在的缺陷或裂紋,還應當能對裂紋發展規律進行預測,以保證損傷容限理論的正確實施。
無損檢測技術是一項典型的具有低投入、高產出特點的工程應用技術。我們很難找到其他任何一個應用學科分支,其涵蓋的技術知識之淵博、覆蓋的基本研究領域之眾多、所涉及的應用領域之廣泛能與無損檢測相比[2]。1982年10月,時任美國總統的里根在發給美國無損檢測學會(ASNT) 成立20周年的賀電中曾說過,(無損檢測)能給飛機和空間飛行器、發電廠、船舶、汽車和建筑物等帶來更大程度的可靠性,沒有無損檢測(美國)就不可能享有目前在飛機、船舶和汽車等眾多領域和其他領域的領先地位[3]。作為一門應用性極強的技術,只有與國家大型工程項目結合,解決國家大型和重點工程項目中急需解決的安全保障問題,無損檢測技術才能有用武之地和廣闊的發展空間。
航空裝備的無損檢測涉及面很廣,它包括航空材料的檢測、航空結構件制造過程的檢測和在役設備(飛機)的檢測等,雖然都屬無損檢測,但其檢測重點和涵蓋的領域有著很大差別。本文在論及航空裝備無損檢測技術的時候,重點將放在在役裝備的檢測(或外場檢測)上,這可能也是一個最富挑戰的研究和發展領域。
我國航空裝備無損檢測工作現狀
航空領域一直是我國開展無損檢測理論和應用研究最普遍、最活躍的部門。航空裝備無損檢測工作應當遵循的原則是,尋找適合且有效的方法,而不是盲目走高、精、尖之路;要用“對”的,不盲目追求“貴”的!例如民用航空,目視(包括借助儀器的目視)可能占到其無損檢測工作量的70%以上,目視加常規可能占到90%以上[4]。當然,由于航空裝備的特殊性和對高安全性、高可靠性的需求,最新、最先進的檢測方法往往首先在航空部門得到應用(結構健康監測、脈沖渦流、激光和紅外成像等技術),但那是實際檢測中一些特殊部位或特殊場合提出的需求,而不是為了應用新技術而使用新技術。