航空无损检测发展趋势及劳斯莱斯案例分享

对航空旅行的需求正在上升，导致更多的飞机生产和现有机队的磨损增加。与此同时，监管机构和具有生态意识的消费者要求该行业找到减少碳排放的方法。

航空航天业如何在被推向相反方向的同时保持成功的未来？技术创新就是答案。使用您的数据更智能地工作可以让您加速创新过程。

无损检测（NDT）对于飞机制造业和维修业来说是一个非常重要的行业，其年市值高达十几亿美元。

在飞机制造业中，使用无损检测方法评估结构或部件的完整性和损伤状况。在飞机投入使用后，无损检测是检测飞机健康状况的重要方法，如金属疲劳和材料应力问题。

无损检测方法在检测部件时不会破坏材料，可为航空公司节约维修成本、缩短停场时间，有利于航空公司的飞机尽快投入运营。

01 品牌介绍

几十年来，Krautkrämer一直是航空航天业值得信赖的合作伙伴，拥有强大的品牌组合，包括 Waygate Technologies 无损检测、Druck 压力传感和 Bently Nevada 状态监测。现在，我们正在利用工业 4.0 必不可少的智能互联技术帮助推动航空航天的数字化转型。

从原始设备制造商和飞机制造商到航空公司和 MRO 服务，我们提供一系列先进的解决方案，帮助航空航天业安全高效地满足当今的需求。

定制检测在航天航空里的应用

无损检测可检测飞机的所有部分出现的任何损伤，包括确定材料厚度、裂纹、腐蚀、复合材料的脱层和焊接缺陷等，同时也可检测整架飞机。统计数据显示，用于机体的无损检测占民用飞机无损检测的70%~80%，剩余20% 左右的检测是用于发动机和其他相关部件。

无损检测最初的应用要追溯到1914 年民用航空刚兴起的那段时间，无损检测具有降低成本和确保安全性的重要作用，因此堪称是幕后英雄。

据美国无损检测学会称，最常用的6 种检测方法是磁粉检测、液体渗透检测、射线检测、超声检测、涡流探伤和目视检查。这些方法均适用于航空领域。2014年无损检测的市值为14 亿美元。

其中在民用航空领域，除了目视检查，无损检测最常用的方法还有起源于医疗行业的射线检测和涡流探伤检测。射线检测是通过使用X射线和γ 射线检测缺陷，其使用已超过100 多年。

而涡流探伤检测是一种可以检测机体、结构部件、螺栓孔等表面裂纹和腐蚀以及导电材料缺陷的检测技术。在波音747 的无损检测手册中，涡流探伤占了一半的篇幅，由此可以看出，涡流探伤检测在维修中非常重要。

发动机孔探

现状和发展趋势

北美和欧洲是当前最成熟的航空无损检测市场，这些地区有很多能够提供全方位无损检测服务的维修企业和独立第三方企业。

飞机材料的改变也会影响其对无损检测的要求。铝曾经是全球最常用的飞机制造材料，但现在其用量远低于十年前。 相比之下，更多的碳纤维复合材料被用于飞机制造中，给无损检测带来了新的要求和挑战。

因为复合材料结构更为复杂，由多层和多种元素组成，制成的零件发生厚度变化和弯曲的现象非常常见，而且这类部件极易出现故障。

使用滚轮PAUT探头扫查蒙皮

为此，最常用于检查复合结构的超声波探伤技术应运而生。超声波检测作为近年来无损检测市场最大的增长点，为整体行业收入贡献了31.1％，而且现已成为了创新的温床。 相信未来超声相控阵检测技术在下一代飞机中也会有广泛的应用。

01 维护、修理和大修

更多的航班意味着更多的飞机设备磨损以及对快速、高效检查、维护和维修的更大需求。航空公司保持飞机离地的压力越来越大，这为能够以最高水平的可靠性和速度为他们服务的供应商提供了一个竞争机会。

02 原始设备制造 (OEM)

通过连接来自您机器的更准确、可靠的数据并利用最新的检测技术不断增加的行业复杂性、使用新的不熟悉的材料以及日益严格的排放要求都是您生产力的风险。更重要的是，您对所生产零件的可靠性充满信心。

03 飞机制造

随着对飞机的需求稳步上升，停机成本比以往任何时候都高。做出的每一个决定都很重要，您需要自信地迅速做出决定——尽管法规和其他复杂因素不断变化。

航空：劳斯莱斯客户案例

01 背景：

一架飞机在其一生中平均飞行 20,000 次。这相当于 6000 万英里，绕整个世界 2400 圈。

其中许多飞机由劳斯莱斯发动机提供动力。尽管这些设计旨在以最少的目视检查需求运行，但情况确实会导致计划外检查。这些可能是自然发生的事件，例如鸟击或重着陆等；它们可能是机载健康监测系统的结果，表明需要检查各种系统或组件；或者它们可能是已知问题的函数，这些问题归因于已安装的车队中存在的类似或相同的引擎。

不管是什么原因，目视检查被认为是确定燃气轮机内部件状况的最可靠方法。这提供了必要的信心来判断资产是否可以释放并继续在翼安全运行。

这意味着给定的发动机必须完全关闭。它必须冷却到足以安全进入；在允许任何人开始在发动机上工作之前，安全系统的分级、工具和激活都是必要的。在任何工作开始之前很容易过去六个小时或更长时间——更不用说进行检查和之后将发动机恢复到可操作状态所花费的时间。

02 挑战：

罗尔斯·罗伊斯希望有一种方法可以利用人工智能(AI)以更有效的方式生成所需的检查数据集——一种能够实现自动化数据收集、分析和报告，同时帮助检查员更快做出更明智决策的方法。

在创建“智能”发动机检测系统会降低整体的检查时间和帮助减轻人类的错误，这会影响检查结果的风险。

03 解决方案：

Krautkrämer与劳斯莱斯一起为他们开发了一种独一无二的“智能管道镜”解决方案——实现了航空领域前所未有的半自动化数据分析水平。

通过这种伙伴关系，我们能够创建一个系统来解决他们的痛点，并为所有相关人员提高在翼检查的整体质量和效率。

这款智能管道镜使用 Waygate Technologies 的 Everest Mentor iQ VideoProbeTM 和 Real3D 测量——同类中唯一的 3D 相位测量软件——以及增强的探头光学和定制 AI 技术，不仅可以实现半自动数据捕获，还可以增加数据以满足 Rolls - 罗伊斯的表现、准确性和安全目标

03 技术亮点

04 结果

凭借这种高水平的创新和合作伙伴关系，罗尔斯·罗伊斯能够促进数据收集、优化检查，并为速度、创新、安全和成功的未来做好准备。

利用 Real3D 测量和支持 AI 的自动化，这款新型智能管道镜大大增加了数据收集，同时将飞机发动机检查时间缩短了 75%，并将处理这些数据的时间缩短了近 95%。预计在未来五年内，它也将为他们节省数百万美元的检查成本。

而这仅仅是开始。有了 Waygate Technologies 作为合作伙伴，接下来会发生什么是未知的。

劳斯莱斯客户案例：“智能管道镜”

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