早在20世紀50年代，國外就開始樹脂基復(fù)合材料制件應(yīng)用于航空發(fā)動機的研究，目前已取得較為成熟的成果，重要的代表性零件有風(fēng)扇機匣、風(fēng)扇葉片、發(fā)動機短艙等。保障該類制件內(nèi)部質(zhì)量的無損檢測技術(shù)也隨之快速發(fā)展。

發(fā)動機復(fù)合材料制件以層板結(jié)構(gòu)和蜂窩夾層結(jié)構(gòu)為主，具有雙曲率、多拐角、變厚度等結(jié)構(gòu)特點，并采用多種制作工藝和材料體系，給無損檢測可達性、完整性、準確性及一致性帶來較大挑戰(zhàn)。了解國外先進航空發(fā)動機復(fù)合材料制件無損檢測技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，對提高我國同類制件無損檢測技術(shù)水平、保障發(fā)動機復(fù)合材料制件質(zhì)量可靠性，具有重要意義。

采用多軸噴水式自動超聲檢測系統(tǒng)可實現(xiàn)對變結(jié)構(gòu)、變厚度的風(fēng)扇機閘的三維C掃檢測，一次掃查零件所有部位。同時，在復(fù)合層合材料中嵌入特氟龍材料模擬缺陷，利用先進的信號處理工具，以較高信噪比識別出復(fù)雜結(jié)構(gòu)部位的預(yù)制缺陷，如圖4所示。

羅羅公司“超級風(fēng)扇”發(fā)動機風(fēng)扇葉片采用水浸式超聲穿透法進行成像檢測，檢測利用自校準和自評價系統(tǒng)，以超過200 mm/s高速對復(fù)雜雙曲率型面葉片和金屬包邊進行高分辨率測量，多軸超聲水浸平臺及“超級風(fēng)扇”的高分辨率測量如圖5所示。

DantecDynaminc公司利用激光散斑技術(shù)，同時結(jié)合六自由度的機械臂（圖6），對復(fù)合材料葉片進行成像檢測，根據(jù)相位圖上的蝶形圖案檢測樹脂基復(fù)合葉片的沖擊損傷。

航空發(fā)動機復(fù)合材料短艙通常采用蜂窩夾層結(jié)構(gòu)制作，且尺寸較大，檢測耗時較長。SAFRAN公司利用紅外檢測技術(shù)檢測效率高的優(yōu)勢，結(jié)合Kuka機器人自動控制技術(shù)（圖7），將紅外自動檢測技術(shù)應(yīng)用于LEAP-1A和Trebt7000發(fā)動機短艙復(fù)合材料的測量，檢測時間減少了一半。

NSI北極星公司對樹脂基編織復(fù)合材料進行了CT檢測，用于識別復(fù)合材料中脫毛、屈曲、材料、纖維取向以及均勻性等問題。CT檢測結(jié)果如圖8所示。

Suragus研制渦流自動檢測系統(tǒng)，用于纖維編織、預(yù)制材料和復(fù)合材料檢測，可以分析多層結(jié)構(gòu)碳纖維內(nèi)的紋理缺陷，如失真、錯位、褶皺、重疊以及間隙等缺陷。檢測系統(tǒng)及缺陷檢測結(jié)果如圖9所示。

Suragus公司基于高頻渦流檢測，制作了用于纖維的面積纖維密度和均勻性評估原型機，如圖10所示。

德國航天輕量化生產(chǎn)技術(shù)中心DLR提出用于加工大型CFRP飛機構(gòu)件過程質(zhì)量控制平臺（圖11），用于裝配質(zhì)量保證、纖維鋪帶質(zhì)量控制等。

羅羅公司建設(shè)世界上最大的X射線檢測平臺（圖12），用于觀察發(fā)動機運行時，2萬多個部件在不同條件下的極端表現(xiàn)。

將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于復(fù)合材料制件的科研生產(chǎn)中，可有效提高檢測精度、速度和效率。通過數(shù)字化檢測設(shè)備檢測原理剖析，應(yīng)用激光跟蹤儀或激光雷達開展復(fù)合材料產(chǎn)品檢測和工藝過程中工裝及零部件檢測；開展模具在成型過程中的變形分析，指導(dǎo)新模具的設(shè)計制造；開展復(fù)材部件裝配定位，指導(dǎo)裝配；開展復(fù)材件型面測量，分析型面偏差狀況，指導(dǎo)工藝采取相應(yīng)措施，從而提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。數(shù)字化技術(shù)在復(fù)合材料制造以及維修過程中的應(yīng)用，為復(fù)合材料大規(guī)模工程應(yīng)用提供了有力保障。