碳纤维复合材料在飞机上的应用已经有了不少的念头，除却一些大承载部件上暂时无法使用外，需要小部件上屡见不鲜，如尾翼、蒙皮等。今天来聊聊碳纤维飞机蒙皮，来看看它的性能好坏该如何检测。
 
碳纤维飞机蒙皮性能检测方法——超声波检测原理
 
    超声波检查碳纤维飞机蒙皮性能
 
    飞机蒙皮的质量决定了飞机的综合性能，但是在实际设计与制造时，需要一些技术手段来判断制造出来的飞机蒙皮是否可以达到理论上的性能数值，得找到合适的方法来检测。检测发现问题，可以及时维修或更换，避免给飞行带来隐患。
 
    超声波检测被认为是目前阶段检查符合材料缺陷最为有效且无损的检测方法，灵敏度高、检测速度快、穿透能力强是它的优势，而且超声波检测的成本还比较低，是当下的首选。
 
    不过科学在进步，检测碳纤维飞机蒙皮的技术也需要更新，光知道缺陷在哪还不够，还需要让我们能直观的看到缺陷的样子。超声波检测升级为超声波检测成像，利用碳纤维层压板的缺陷磨性，分析垂直入射声波在碳纤维复合材料层压板内部的反射规律，进而得到准确的成像画面。
 
    超声波成像检测碳纤维飞机蒙皮的原理简介
 
    碳纤维蒙皮是装配在飞机部件的表面上的，厚度较薄，超声波在碳纤维蒙皮内的传播速度比在玻璃纤维复合材料中的慢，会有较多的杂波难以区分是缺陷回波还是底面回波，需要做个试验。
 
    为了更好的辨别缺陷回波和底面回波，考虑制作一个与飞机蒙皮铺设方式箱体的碳纤维层压板，厚度大于飞机蒙皮厚度一倍左右，且将孔隙放大成孔径。
 
    为了验证该超声波检测成像方法是否可行，实验选用声速20MHz直径为0.030英寸的直探头。为了直观表示缺陷的空间位置、大小，需要建立三位坐标系OXYZ，首先将需要扫面的平面假定欸二维XOY坐标系，在扫描区域的点缺陷、线缺陷、面缺陷实际上是缺陷在该平面上的投影，利用扫描架来完成点阵扫描，并通过计算机记录所有点的深度特征；缺陷在深度方向为Z方向，用H1来表示缺陷的深度位置。
 
    实际上是采取超声波遇到界面要反射的原理来检测到H1的，如果该处没有缺陷，则H1≈H，其H为检测物体上表面到下表面的高度。然后选取一个高度H值作为参考阀值，将其余各点不同的值进行汇总制成数据图，就可直观的显示出碳纤维复合材料层压板投影面缺陷带下和深度特征，综合平面扫描数据和深度方向上的数值利用数学函数做出三维特征图。
 
    注意在扫描之前确定被检查的区域，并建立扫描屏幕坐标系，以便扫描出缺陷后能标出其准确位置。选择Portascan007vslm15*18型号自动步进电机控制的扫查器，由于飞机蒙皮检测面积很大，不易放置在水槽中，所以耦合方法采用水喷法。采用碳纤维复合材料层压板的缺陷模型，利用人射超声波在碳纤维复合材料中产生的反射信息，通过分析反射回波的时间和回波幅频特性，可以的大该材料内部缺陷埋藏的深度信息，进行缺陷的无损评估。