前言：人類(lèi)與動(dòng)物的分界嶺在于火的使用，而智慧生命的出彩之處在于想象。有了想象，才會(huì)出現(xiàn)豐富多彩的世界。試想一下，當(dāng)一架空客A320寬體客機(jī)穿越到數(shù)百年前，那么從飛機(jī)上走下的每一個(gè)人，是不是都會(huì)被當(dāng)時(shí)的人們奉若天神。而如今，最不可思議的奇跡成為了我們?nèi)粘５慕煌üぞ摺＿@一切，都得益于我們從不滿足的思想。“生命不息，想象不止”，如今出現(xiàn)的先進(jìn)科技，在不久后的將來(lái)有哪些能為我們民航無(wú)損檢測(cè)工作所用呢?讓我們一起暢想一下吧。

　　接觸式檢測(cè)與爬行機(jī)器人

　　隨著科技的發(fā)展，越來(lái)越多的人工智能已經(jīng)服務(wù)于人們需求的各個(gè)層面：從用于處置或銷(xiāo)毀爆炸可疑物的排爆機(jī)器人，到從事水下疑似物體搜尋的深海機(jī)器人，再到房間里使用的做飯機(jī)器人、清潔機(jī)器人。這些先進(jìn)的機(jī)器的出現(xiàn)，都是節(jié)省精力保障工作安全、實(shí)現(xiàn)人力無(wú)法觸及區(qū)域施工的典范。那么，將來(lái)為什么不能讓它為我們民航維修工作服務(wù)呢?

　　飛機(jī)機(jī)身內(nèi)部外部有很多不易接近的地方，而帶吸盤(pán)的爬行機(jī)器人可爬行至我們需要的目標(biāo)區(qū)域，且不受天氣影響(雨天、夏天的烈日)。并且類(lèi)似于超聲、渦流等重復(fù)性掃查工作，疲勞度高，枯燥性強(qiáng)，在對(duì)大面積區(qū)域進(jìn)行缺陷尋找時(shí)機(jī)器人可以無(wú)差別檢查，并將掃查數(shù)據(jù)及時(shí)傳送至附近的無(wú)損檢測(cè)工程師進(jìn)行甄別。試想一下，當(dāng)一位無(wú)損檢測(cè)工程師同時(shí)指令幾個(gè)甚至幾十個(gè)在不同站位工作的機(jī)器人時(shí)，他手上掌握著的不僅僅是工作周期的縮短、或是人力成本的解放，而是更多部件和結(jié)構(gòu)因?yàn)榱鸭y或腐蝕得以精確發(fā)現(xiàn)并測(cè)量，使得損傷容限設(shè)計(jì)下的航空材料不至于提前被更換而節(jié)約的維修成本。

　　結(jié)構(gòu)油箱的滲漏檢查也可使用小型機(jī)器人完成。由于結(jié)構(gòu)油箱施工環(huán)境惡劣，操作空間小，油箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，燃油滲漏路徑難以分析，內(nèi)漏點(diǎn)很難確定，導(dǎo)致油箱修補(bǔ)工作需要很長(zhǎng)的停場(chǎng)時(shí)間，甚至反復(fù)幾次才能完成。而如果使用爬行機(jī)器人來(lái)完成這項(xiàng)任務(wù)呢?那么也許它的優(yōu)點(diǎn)將使得這項(xiàng)工作變的不再那么耗時(shí)，它甚至可以在找準(zhǔn)油箱內(nèi)漏點(diǎn)后直接進(jìn)行滲漏位置的修補(bǔ)工作。

　　發(fā)動(dòng)機(jī)葉片損傷與3D模型打印

　　大家了解3D打印技術(shù)嗎?它已經(jīng)用其自身證明了太多的神奇之處。

　　《3D打印·從想象到實(shí)現(xiàn)》這本書(shū)中有這樣一個(gè)例子：該書(shū)筆者和其同事為了解決不能將珍貴海外文物(楔形文字及其載體)帶回國(guó)研究的困擾，使用CT掃描后將數(shù)據(jù)成功轉(zhuǎn)換成3D打印實(shí)物副本。并且他們得到了一個(gè)意想不到的收獲，那就是CT掃描可以捕捉該文物的內(nèi)部，而3D打印可以如實(shí)的將其呈現(xiàn)在實(shí)物模型中，從而可以讓他們敲開(kāi)副本來(lái)研究，而不至于損壞文物。讀到這里我們發(fā)現(xiàn)，也許這種前沿科技將會(huì)對(duì)我們發(fā)動(dòng)機(jī)在翼維修帶來(lái)一個(gè)全新的概念，那就是“邊使用，邊制造”。為什么這樣講呢?首先，我們可以使用CT掃描構(gòu)建出核心機(jī)內(nèi)葉片的三維模型文本，雖然通常三維CAD模型很難有直觀感受，但我們可以使用 3D打印機(jī)打印出外部模型，將模型解剖開(kāi)來(lái)，用于直觀且精確的評(píng)估其內(nèi)部受損情況。只要當(dāng)?shù)赜幸慌_(tái)3D打印機(jī)，我們甚至可以讓分布在全國(guó)，乃至全球的維修團(tuán)隊(duì)同步參與到此次評(píng)估中來(lái)。我們要做的就是把掃描出的文本數(shù)據(jù)傳輸給他們。當(dāng)評(píng)估結(jié)果出來(lái)后再利用3D打印的“增材制造”方案直接在核心機(jī)內(nèi)用3D打印機(jī)對(duì)葉片受損的部位進(jìn)行修補(bǔ)。這樣，一個(gè)符合運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)的“新發(fā)動(dòng)機(jī)”就可以繼續(xù)在飛機(jī)上使用了。而通常這樣的流程通常需要拆除發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)輸?shù)酱笮迯S將其分解后才能完成。

　　內(nèi)窺鏡檢測(cè)與可變焦距魚(yú)眼探頭

　　內(nèi)窺鏡檢測(cè)作為無(wú)損檢測(cè)的重要分支，已在民航無(wú)損檢測(cè)，尤其是在翼發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)窺檢測(cè)中發(fā)揮著其不可替代的作用。目前所使用的CCD視頻內(nèi)窺鏡已經(jīng)可以與照相機(jī)、攝像機(jī)或電子計(jì)算機(jī)連接，組成照相、攝像和圖象處理系統(tǒng)，從而進(jìn)行視場(chǎng)目標(biāo)的檢測(cè)、記錄、貯存和圖象分析，為診斷和處理提供很好的保證。然而學(xué)科的發(fā)展和技術(shù)的使用必有其現(xiàn)實(shí)性的短板：由于鏡頭視角限制、改變焦距需更換鏡頭、測(cè)量時(shí)需盡量接近被測(cè)區(qū)域、調(diào)整觀察位置只能調(diào)節(jié)柔性鏡導(dǎo)向管等特點(diǎn)使得該項(xiàng)技術(shù)手段的發(fā)展受到制約。

　　將來(lái)我們?nèi)绻趦?nèi)窺鏡端部嵌入一個(gè)魚(yú)眼鏡頭，視線范圍可達(dá)180度。攝像頭所取景的圖像，經(jīng)過(guò)攝像機(jī)內(nèi)部主芯片的圖像處理技術(shù)對(duì)球面圖像進(jìn)行修正和圖面展開(kāi)處理。轉(zhuǎn)化為適合人眼的正常平面視圖。并且可以讓鏡頭以滾動(dòng)狀態(tài)做任意角度旋轉(zhuǎn)，即可讓內(nèi)窺鏡在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部做到“檢測(cè)無(wú)死角，接近無(wú)難度”。并且我們可以想象讓內(nèi)窺鏡搭載智能控制器，提前輸錄發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)各部件完好時(shí)的視覺(jué)狀態(tài)及尺寸，并自動(dòng)調(diào)整到與檢查對(duì)象同等條件(如焦距、角度等)用來(lái)和檢查對(duì)象進(jìn)行掃描比對(duì)，損傷位置和損傷尺寸便會(huì)一目了然。那么缺陷的檢出率、檢出時(shí)間、檢出精度說(shuō)不定會(huì)出現(xiàn)一次飛躍。

　　飛機(jī)損傷與云計(jì)算技術(shù)

　　未來(lái)的某一天，你告訴你的朋友們說(shuō)，下周末出行一定要乘坐下午3點(diǎn)以后的航班，因?yàn)樵诖酥埃瑫?huì)有雷暴出現(xiàn)。而那天的上午真的電閃雷鳴。幸好他們聽(tīng)了你的話，才沒(méi)有耽誤行程。他們驚嘆于你的神通，但他們并不知道，你對(duì)這次氣候的精確預(yù)測(cè)居然是坐在自家的家用電腦前完成的。而這一切要?dú)w功于強(qiáng)大的“云計(jì)算”。云計(jì)算(cloud computing)是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，通常涉及通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)提供動(dòng)態(tài)易擴(kuò)展且經(jīng)常是虛擬化的資源。它可以讓你體驗(yàn)每秒10 萬(wàn)億次的運(yùn)算能力，擁有這么強(qiáng)大的計(jì)算能力可以讓你預(yù)測(cè)氣候變化甚至可以模擬核爆炸。而完成此項(xiàng)工作，你用的已經(jīng)不再是成本極其高昂的大型計(jì)算機(jī)，而可以是辦公室里的任意一臺(tái)商用電腦，甚至是你隨身攜帶的Ipad。那么如果讓它來(lái)服務(wù)于我們的飛機(jī)損傷監(jiān)控工作呢?

　　當(dāng)飛機(jī)損傷出現(xiàn)后，我們除了定期檢查來(lái)監(jiān)控它的發(fā)展過(guò)程，更可以成為“先知”：我們的工程師坐在電腦前只需要根據(jù)每架飛機(jī)的不同飛行狀態(tài)，通過(guò)輸入相關(guān)運(yùn)行環(huán)境，材料類(lèi)型，就可以推算出該部件受損后的使用極限，使用時(shí)長(zhǎng)，從而在保障運(yùn)行安全的情況下最大的控制維修成本。也許某一天，在工程師的指導(dǎo)下，我們換下了一塊看似還尚好的金屬板，但我們卻能確信，潛藏在它深處的一處小腐蝕，即將發(fā)展成不可接受的裂紋。這就是科技的魔力。

　　手工控制的局限性很大，后來(lái)出現(xiàn)了機(jī)械控制，得益于信息技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械搭上了智能的翅膀。航空業(yè)歷來(lái)都是走科技發(fā)展的最前沿，往往有什么新的科技成果都會(huì)被航空業(yè)加以吸收利用。以上的各種都是和已經(jīng)出現(xiàn)的科學(xué)技術(shù)或科研成果結(jié)合后的暢想，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)還需要實(shí)踐和努力，但只要有方向，那成功也就不遠(yuǎn)了。我們希望它們能早日為我們所用，從而助力民航維修行業(yè)的科技發(fā)展。