引言：随着我国航空事业的不断发展，对航空发动机的安全性提出了更高的要求，作为航空机器的核心部位，发动机会长时间处于高负荷的工作状态，为避免安全事故的发生，必须做好航空发动机的检测维护工作。
1孔探检测技术的应用现状
孔探检测技术以孔探仪为基础对航空发动机内部的硬件损伤进行检查，用孔探图像来确认发动机硬件损伤尺寸。现阶段软管式电子镜是较为普及的孔探设备，其增加了视频处理、显示系统，可以将传统光纤信号转换为数字信号，能够有效提取部件损伤的数据，不过其孔探图像的质量优质与否将会直接影响损伤数据的精准度。伴随着科学技术的发展，相关软件和自动化孔探检测技术逐渐发展，孔探设备的准确性也得到了较大提升，航空发动机的维护效率日渐提高。
2航空发动机中常见的故障情况
航空发动机主要由压气机、燃烧室和涡轮部件组成，再加上中介机匣、混合器、加力燃烧室和喷管等其他部件。首先分析压气机部件，压气机转子承受了静子叶片所受的轴向力、扭矩、振动负荷以及自身支承中所受的其他负荷，这就导致转子叶片的工作情况恶劣，甚至会受到外来物的冲击。主要有外物损伤、自身材质强度不足、长时间疲劳损伤与颤振故障。其次，燃烧室与加力燃烧室都与加热过程有关，两者的加热原理不同，故障原因也有差异。其中主燃烧室是发动机承受热负荷最大的部件，难免会受到高温热应力而引起故障，导致变形、裂纹、掉块，或是受到机械振动、积炭或腐蚀引起的故障。而加力燃烧室气体流速更快，会受到长时间的加热振荡，加热振荡除了影响燃烧效果外，还会损坏筒体和稳定器，并且加热振荡会导致火焰在稳定器之前区域产生，从而烧蚀稳定器。最后是涡轮部件，其工作环境与压气机类似，还会受到高温燃气流的作用，常常出现热疲劳损伤，会使叶片表面出现裂纹、挠曲、变形等情况。并且涡轮部件和各载荷零件之间的传动轴也是严重的故障区域，常因各种载荷出现疲劳断裂或转子振动问题。
3孔探检测技术在航空发动机维护中的主要应用
3.1主要故障检测
航空发动机在运行过程压力机很容易受到外界异常状况的影响，需要工作人员对各种细微的损伤有一定了解。使用孔探检测技术时，应清楚压力机内部的环境，能够合理运用孔探设备。其中在J型钩的销钉检测中，由于其体积较小，加之压气机磨损可能会使整体空间变小，应选用尺寸更小的孔探进行检测，以确保销钉的具体位置。在燃烧室的检测过程中，积炭和腐蚀检测较为容易，而机械振动引起主副油路的喷口串油需用孔探设备深入供油管或螺帽位置，确认其松紧情况，若出现松动则会导致在工作过程中火焰拖长，烧伤或烧毁导向叶片和尾喷管等严重问题，需要及时进行维修。涡轮受扭矩和热应力影响较大，裂纹、变形损伤较为常见，孔探检测中需仔细检查涡轮叶片的断裂情况，如果裂纹继续扩展会导致整个轮盘破裂，后果不堪设想。
3.2孔探检测方法
航空发动机的日常检测就是依靠孔探检测技术实施，主要针对发动机内部转子叶片、导向叶片等长时间处在高温、高速、高载荷环境下的零部件，自然而然会导致这类部件老化和腐蚀现象加剧。通常来说使用孔探检测技术会有四种基本的损伤评估方法。首先是比较测量法，是最为传统的测量方法，简单来说就是将正常部件的尺寸与检测部件的尺寸进行比较，从而得出检测数据，这种测量方法对精度要求较低，也需与被测部件呈一定角度，通常用于较大或特定部件的概略测量。随着设备智能化和自动化的发展，计算机运用这类检测方式更加精准。其次是阴影测量法，通过阴影投影与几何原理进行测量，其优点在于观察、操作使用方便，越与测量部件接近，测量精度越高。缺点也是显而易见的，部分阴影线范围受到限制就无法进行使用此方法进行测量。之后是立体测量法，运用人眼视差的原理进行定位，通过不同位置的两个镜头对同一部件进行观测，再经过几何关系计算得出数据，立体测量法可以不考虑镜头与部件之间的位置和角度，可以对任意两点间距离进行测量，这种计算的简便也使得其操作过程较为复杂，测量过程比较麻烦。最后，3D建模测量法，也是现阶段较为优秀的测量方式之一，原理与医学中的CT扫描类似，通过扫描零件表面将数据反馈给计算机，并构建立体图像，从而判断测量零件的具体情况，节省了大量的计算和检查时间。利用孔探检测技术进行零部件位置的测量是确认损伤的主要手段之一，能够有效确认航空发动机的损伤情况[1]。
3.3定期与突发维护
定期进行维护和检测是航空发动机维修周期的重要环节，孔探检测技术的便捷性使航空发动机的定期检测更为简单，在航空发动机的日常检测中会对过往的检测数据进行评估，以此确定下一次发动机的维护工作。将前后数据信息进行对照，对出现偏差的零部件进行深入的技术检测和维护，及时发现并解决问题。航空发动机在实际运行过程中会受到超温、鸟击、油耗量增大或其他物质的损伤问题。过往受限于技术水平，必须等到发动机停止运行才能进行检测。而现阶段在做好故障隔离措施后，便可以运用孔探检测技术对运作过程中的故障进行分析，需对常见的故障类型与产生原因进行分析，并对出现损伤的位置进行检查，同时制定相应的检查顺序和项目，然后利用孔探仪进行监测，尽可能地在较短的时间内完成重点检查，最大程度地解决故障问题，保证航空发动机的稳定运行。
3.4孔探检测自动化系统
信息技术的快速发展使得孔探检测也向着自动化、智能化进步，通过对孔探设备采集到的图像进行滤波、锐化、分割等预处理，提取故障的特征，并将此特征导入数据库进行信息核对与分析，给出诊断故障和维修建议，极大地简化了工作人员核对图像的复杂操作。此系统除了人机交互平台外，由五个系统模块组成，分别为图像预处理模块、自动测量模块、诊断决策模块、数据库模块、辅助功能模块。其中图像预处理和自动测量较为重要，其余三个模块的功能较为简单。图像预处理模块为自动测量作准备，将背景较为复杂且边缘特征不够明显的图像进行处理，提取出准确的特征，提高测量的精度，再将图像数据发送给自动测量模块。而自动测量模块可由工作人员设定，分为边缘扫描、半自动和全自动测量三种模式，边缘扫描是对预处理后的图像进一步处理，过滤掉虚假边缘，并自动计算尺寸，大量图像依然由工作人员负责；而半自动则是由人工将虚假边缘与缺陷特征进行处理；全自动测量顾名思义，自动定位缺陷、特征及尺寸[2]。孔探检测自动化系统的缺陷检测准确性高达90%，检测效率也得到了不小的提升，促进维护工作的有效展开。
结论：随着孔探检测技术的拓展，在航空发动机的维护和检修中的应用越来越广泛，通过对主要故障、检测方法、定期和突发情况的检测处理以及孔探检测系统的研究，孔探检测技术已经成为保障航空发动机安全稳定的关键方法，继续提升和改进孔探检测技术，提高航空发动机的维护质量，才能保证航空飞行的安全。
参考文献：
[1]肖柏荣.航空发动机维护中孔探检测技术的应用[J].中国高新科技,2019(15):96-98.
[2]王晓兵. 基于孔探检测的民航发动机维修间隔优化研究[D].中国民航大学,2018.
作者简介：关凯文（1992.07-），男，汉族，辽宁沈阳人，本科，助理工程师，研究方向：航空航天。
