复合材料具有高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、抗疲劳等优点，已发展成为飞机结构的基本材料之一。机体结构中的复合材料，从制造到使用的全寿命周期中都需要进行无损检测，以监控其状态。无损检测技术已成为复合材料应用研究的关键技术之一，并出现了众多检测方法。在飞机使用过程中，复合材料的无损检测同样是航空维修和机务维护工作的重要内容之一。
无损检测需求分析
机体结构中需要检测的复合材料主要分布在飞机表面，结构形式以壁板、蒙皮等板状结构为主。飞机使用过程中，复合材料除表面损伤外，还易出现内部分层、脱粘等缺陷，这类缺陷也是航空维修中需要检测监控的主要缺陷。
航空维修中的复合材料无损检测工作，尤其是外场的检测工作，与制造过程中的检测工作有显著不同。
首先，检测缺陷类型不同，航空维修中仅需要检测复合材料使用过程中产生的缺陷，例如分层、脱粘等胶接界面缺陷，而制造过程中还需要检测气孔、夹杂等制造缺陷。
其次，适用的检测方法和设备差异很大，制造过程中可以从复合材料两侧进行检测，可以采用超声透射、X射线检测等方法，并可以使用大型自动扫查设备，而维修过程中复合材料已经成为飞机零部件的一部分，通常仅能进行单侧检测，而且受到现场操作环境的限制，往往需要使用便携式检测设备。
最后，航空维修过程中的无损检测工时需要与飞机整体的检修周期相适应，飞机上复合材料结构件越来越多，一般检测效率偏低，因此对复合材料的快速检测技术也提出了迫切需求。
声学检测方法研究
适用于复合材料检测的声学检测方法有很多，包括超声波、声振、声发射等。
作为五大常规检测方法之一，超声波检测技术应用广泛，其采用延时探头实施纵波检测，可准确检测出复合材料的常见缺陷，如碳纤维壁板分层缺陷、碳纤维壁板纸蜂窝结构蒙皮脱粘缺陷等。高分辨率超声检测技术也是目前应用最广泛的一类复合材料检测技术。
声振检测与超声波检测技术相比，前者将被检工件作为一个振动结构，而后者通常将被检工件作为超声波脉冲传输的介质。声振检测通过检测工件的振动阻抗率、振动幅度、振动频率、振动相位等振动特性来判别缺陷，具体包括敲击、声阻抗、声谐振、定距发送/ 接收等检测方法。
针对外场复合材料检测需求，在深入比较分析各类声学检测方法优缺点和适用范围的基础上，北京航空工程技术研究中心与爱德森（厦门）电子有限公司联合研制了SMART-6000型复合材料综合检测仪。
该设备集成了高分辨率超声和定距发送/接收等声振检测方法，并配备了各型复合材料专用检测探头，适用于碳纤维壁板、碳纤维壁板纸蜂窝、铝蜂窝等常用复合材料的原位检测，可有效检出分层和脱粘缺陷。
采用该设备配备10MHz延时探头，对预置分层缺陷的6mm厚碳纤维壁板试件进行了超声纵波检测试验。采用配套的定距发送/接收探头，对预置脱粘缺陷的铝蜂窝试件进行了定距发送/接收检测，检测效果如下图所示。
采用该设备，可以在外场对飞机上的各类常用复合材料实施原位检测。但是该设备需要采用逐点扫查的方式进行检测，近年来飞机上复合材料分布面积明显增大，检测效率偏低的问题日益突出。而利用滚轮探头进行的超声相控阵C扫描检测技术，相比传统A扫描超声检测技术，检测效率显著提高，该技术将是今后的一个重点发展方向。
红外热成像检测方法研究
