徐进军　江茫

摘 要：為保障飞行安全，必须对在役飞机机翼进行100%超声波检测。在使用超声波检测方法时，换能器的设计能够直接影响到仪器的探测灵敏度以及探测范围。所以，根据检测对象来设计换能器显得尤为重要。本文根据某型飞机机翼结构特点，对所使用的超声波水浸聚焦换能器参数进行了设计。

关键词：飞机机翼；超声波检测；水浸聚焦；换能器

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.09.203

飞机机翼在服役过程中，损伤模式主要包括蒙皮基体损伤、蒙皮纤维断裂、分层损伤和蜂窝芯层脱粘等损伤[1.2]。而超声波检测能很准确的检测出复合材料基体与增强体的分层破坏、宏观裂纹、树脂固化不完全、气孔、胶接的脱胶、蜂窝夹层的脱胶等复合材料缺陷，因此成为复合材料构件无损探伤的重要方法[5]。

根据飞机机翼蒙皮的结构特点以及探伤要求，我们选用超声波手动扫查检测方法对飞机机翼进行探伤，操作人员根据仪器显示的超声信号进行缺陷类型判别和定位及区域标记。超声波换能器作为超声波探伤机中的重要组成部分，它的设计直接影响着仪器的探伤灵敏度以及探测范围等。因此，针对飞机机翼的材料组成以及形状，设计相应的水浸聚焦换能器显得尤为重要。

1 水浸聚焦换能器设计

1.1 水浸聚焦换能器

凡能将任何其他形式能量转换成超音频振动形式能量的器件均可用来发射超声波，具有可逆效应时又可以用来接收超声波，这类元件称为超声换能器，俗称探头。……