航空复合材料被誉为“会飞的钢筋”,是国产大飞机、战机机身与机翼的核心承重结构。它轻、强、耐腐蚀,但内部一旦出现分层、脱粘、纤维断裂等隐蔽损伤,外表可能毫无痕迹,传统检测手段却常常“看得见表面、探不清内伤”。近日,一套名为“空天听诊”的智能检测方案引发关注,它能把复合材料内部的微米级损伤“看”得一清二楚,被业内人士形象地称为给飞机做“全息CT”。
传统检测:像“听诊器只能听一个点”
过去,航空复材检测多依赖人工逐点扫描,流程繁琐、周期漫长,还容易出现漏检和误报。微小内伤藏在材料内部,构件结构又复杂,检测信号极易受背景干扰;复合材料损伤类型多、形态杂,单一信号往往难以精准区分。更关键的是,主流检测需要拆卸零部件,无法在飞机在役状态下完成实时监测,损伤一旦扩大,可能直接威胁飞行安全。
“空天听诊”项目负责人曾在空军装备维修一线服役5年,亲历了传统检测的种种不便。2025年退伍复学后,他带领一支跨学科团队,走访南昌、上海等地15家航空企业,把一线痛点变成研发起点。团队提出的解决方案,可以用一句话概括:全息声场双模态采集,加上智能AI损伤诊断。
技术揭秘:一次扫描一大片,AI自动“读片”
“空天听诊”的核心在于“看得全、看得准、看得快”。系统采用全矩阵捕获(FMC)技术和大面积相控阵探头,一次性覆盖100mm×100mm区域,相当于把过去“逐点听诊”升级为“一次扫描一大片”。探头还能伸入狭小区域原位检测,无需拆卸零部件,并引入时变增益与自适应聚焦算法,让飞机在服役状态下也能被持续监测。
在诊断端,系统先通过全息图像采集和灰度特征预处理,把损伤的纹理、轮廓、形状等信息提取出来;再利用CNN+FCN混合深度学习模型,对多种复合材料损伤进行自动分类和精准识别。这种“全息图像+超声声场+AI诊断”的融合方式,使漏检率降至0.2%,检测效率提升12倍,综合效率提升超过30%。
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