近年来，由于复合材料在商用和国防飞机性能方面的优势，航空航天领域推动了复合材料的增长。复合材料的轻质特性可显着降低燃料消耗和二氧化碳排放量，这是当今注重气候的世界的一个关键考虑因素。
轻型和耐高温复合材料的开发有望继续推动新型高性能、经济型飞机的设计。但在享受改进的性能的同时，操作员必须意识到维护材料的新挑战。
复合材料由嵌入相对较弱材料中的强材料组成。自从它们在第二次世界大战中首次被军事操作员使用以来，复合材料在过去 80 年里发展迅速。坚固的嵌入部分通常称为增强材料，而周围的材料称为基质。增强材料可以采用长纤维、短纤维、晶须或颗粒的形式。在大多数航空航天应用中，都使用长纤维。这些增强纤维改善了弱材料的物理特性，使整个组件能够在不增加额外重量的情况下支撑结构载荷。还可以使用各种不同的制造工艺将复合材料模塑成复杂的形状。
现代航空航天工业使用几种不同的纤维类型：碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维，它们通常以商品名 Kevlar® 和 Nomex® 表示。有两种主要类型的聚合物基体材料，热固性树脂或热塑性树脂。热固性树脂或热固性树脂由于其成本较低和耐热性高而更为常见。然而，它们的保质期很短，而且它们的制造过程是不可逆的，这使得回收利用具有挑战性。热塑性塑料更昂贵并且在较高温度下稳定性较差。然而，这种行为使它们能够重新熔化，因此更容易回收。
就复合材料成品而言，碳纤维增强聚合物具有高的比强度；它们的强度重量比。因此，它们在航空航天结构中为普遍。玻璃纤维增强聚合物的比强度较低，但价格便宜得多。在航空航天应用中，它们用于特定应用，例如天线罩。芳纶纤维增强聚合物具有高韧性、耐热性和耐磨性，因此与其他两者分开使用。它们通常用作蜂窝芯材料。
玻璃纤维是航空航天应用中早和常用的复合材料，在 1950 年代后期约占波音 707 结构的 2%。如今，复合材料约占波音 787 重量的 50%，或体积的 80%。然而，现代复合材料仍然容易受到阳光和冷凝的环境破坏，这两者都会攻击基体并削弱整个组件的键合。虽然早期的复合材料制造商和用户担心材料对疲劳的反应，但过去几十年的研究和使用数据表明它们可以承受反复的定期使用。
先进的复合材料旋翼桨叶的重量明显低于铝制桨叶，在直升机制造商中越来越受欢迎。例如，空中客车公司已经在其新型 H125 和五桨叶 H145 直升机平台上采用了该技术。
空中客车公司使用玻璃纤维制造其 H145 叶片，这种玻璃纤维具有高物理阻力特性，同时支持特别长的叶片的独特几何形状。在部署更长的叶片时，制造商必须尽量减轻重量，这不仅是为了增加飞机的负载能力，也是为了帮助减少发动机磨损。如果构造得当，更轻的复合材料叶片可以提高燃油效率、降低运行成本并带来环境效益。空中客车表示，H145 的五叶片配置可提供 330 磅的额外有用载荷，同时提高飞行舒适度。这些改进对于在空中救护任务中运行的公共安全飞机特别有用。
复合材料的缺点是它们不会像金属那样显示出损坏。会在传统铝制机身中造成可见凹痕的冲击损坏反而会导致可能没有任何表面破裂特征的次表面分层。这种现象称为几乎不可见的冲击损坏 (BVID)，给依赖传统检查方法的维护专业人员带来了新的挑战。
与 BVID 一样，复合材料也容易受到制造或服务过程中可能出现的隐藏裂缝和缺陷的影响。因此，为确保碳纤维飞机的持续安全性能，无损检测 (NDT) 在整个机身生命周期中都至关重要，从新材料的原型设计和鉴定到飞机结构和发动机的在役检查。体积 NDT 技术，如超声波检测，使技术人员能够检测内部开裂、剥离和其他可能影响安全和性能的缺陷。
随着飞机运营商使用复合材料越来越多的平台，他们必须更加依赖 NDT。复合材料的增加使用需要增加无损测试的需求，以维护和保护航空航天资产的完整性。Dolphitech NDT 平台是航空航天业用于制造和维护无损检测的成熟解决方案。尽管上面提到了检查复合材料的挑战，但dolphicam2平台可以轻松应对这些挑战。无论是现场检查还是制造质量控制，该平台都能提供无与伦比的可靠性和准确性。
The dolphicam2, is approved by two of the world’s leading aircraft manufacturers; Boeing has authorised specific NDT procedures for their 787 aeroplanes and Airbus has accepted the dolphicam2 for all composite inspections on its assets. As with all airline operators less down time is essential (especially aircraft that are used by the police or medical services), therefore identifying flaws is critical for quick decision making.
您可能会认为这样一个拥有超过 16000 个活动元素、生成实时 C 扫描、B 扫描和 3-D 数据的有效平台使用起来会很复杂。然而，dolphicam2 可以在短短 60 秒内设置好并准备好进行检查，从而实现快速评估以减少停机时间。不仅如此，用户友好的软件还意味着所有经验水平的技术人员都可以实时生成可供分析的材料图像，以便快速做出决策。以数字方式拥有所有这些有价值的数据可以使记录安全可靠地在线保存以备将来记录。这种方法改变了复合材料关键任务 NDT 检查的面貌，使其变得更加简单。
dolphicam2 整个系统重量为 3 公斤，便于携带，加上连续使用 5-6 小时的电池寿命，使其非常适合现场生活。有用的功能包括集成颈带、角缓冲器、插头保护罩和 IP66 防护等级。所有这些以及 -20 至 +50°C 的工作温度范围意味着 dolphicam2 是室内和室外工业环境中日常使用的可靠之选。
展望未来，航空航天业将继续开发比上个世纪以前用于制造飞机的材料更坚固、更轻、更耐用的材料。这将确保未来的飞机更安全、更省油且使用寿命更长。复合材料行业的未来将是一个令人兴奋的行业，我们预计它将在许多产品和结构的设计和制造中发挥重要作用。我们可能会看到飞机完全由复合材料而不是金属制成，但在那之前，拥有一个可以检查金属和复合材料的无损检测平台（例如dolphicam2）将有助于提供质量保证、大限度地减少收入损失和昂贵的需求维修和更换。
