在全國多地?cái)?shù)十家航空制造和維修基地內(nèi),型面和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的航空構(gòu)件及坯料隨處可見。它們被放置在由南昌航空大學(xué)團(tuán)隊(duì)研制的檢測儀器上進(jìn)行“體檢”。
高質(zhì)量產(chǎn)品能有效規(guī)避災(zāi)難性事故的發(fā)生。無損檢測在國際上被稱為“工業(yè)衛(wèi)士”,是保證產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)備安全運(yùn)行的一項(xiàng)共性技術(shù),已被廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品制造和設(shè)備設(shè)施維護(hù)等領(lǐng)域。
作為國內(nèi)高校中最早設(shè)置的無損檢測科研和人才培養(yǎng)基地,南昌航空大學(xué)無損檢測技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(以下簡稱“實(shí)驗(yàn)室”)深耕前沿技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)學(xué)研深度融合,不僅為國之重器筑起堅(jiān)實(shí)的質(zhì)量防線,也為無損檢測行業(yè)培養(yǎng)了大批技術(shù)骨干。
從精準(zhǔn)對接航空航天到瞄準(zhǔn)世界科技前沿
南昌航空大學(xué)是中華人民共和國最早創(chuàng)辦的6所航空學(xué)校之一。1982年,在錢學(xué)森先生的倡議支持下,該校創(chuàng)立了我國首個(gè)無損檢測本科專業(yè),開啟了超聲檢測、射線檢測等五大常規(guī)無損檢測技術(shù)的研究與教學(xué),如今已拓展研發(fā)出數(shù)十種無損檢測新技術(shù)。
近年來,隨著軍工系統(tǒng)的發(fā)展,技術(shù)迭代不僅對檢測精度和效率提出了更高要求,也對相關(guān)技術(shù)人才提出了更高期待?!耙院教祛I(lǐng)域?yàn)槔?,技術(shù)的快速迭代使我們在新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝方面遇到了不少‘卡脖子’問題,這些問題正是我們要著力破解的?!痹撔PiL盧超介紹,隨著我國智能制造領(lǐng)域的快速發(fā)展,復(fù)雜型面、狹小檢測空間、高溫、高轉(zhuǎn)速等檢測條件和環(huán)境,成為制約重大裝備智能制造和運(yùn)維發(fā)展的“痛點(diǎn)”。
從精準(zhǔn)對接航空航天產(chǎn)業(yè)需求,到瞄準(zhǔn)世界科技前沿解決關(guān)鍵核心技術(shù)問題,近年來,該校在服務(wù)好行業(yè)和產(chǎn)業(yè)的同時(shí),不斷向應(yīng)用研究型高校轉(zhuǎn)型。實(shí)驗(yàn)室也聚焦前沿,不斷為航空航天、軌道交通等領(lǐng)域的重大裝備筑起堅(jiān)實(shí)的質(zhì)量防線。
“從國防科技和國防軍工,逐步擴(kuò)展到目前的高鐵和核電站,我們將檢測難題提煉歸納為各類關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題,并開展有組織科研。”盧超表示,實(shí)驗(yàn)室對接航空產(chǎn)業(yè)和國家重大需求,持續(xù)加強(qiáng)電磁與聲學(xué)檢測技術(shù)、光電檢測技術(shù)、無損檢測智能化三個(gè)研究方向的建設(shè),圍繞無損檢測新機(jī)理、新方法、新儀器等基礎(chǔ)科學(xué)和前沿技術(shù)開展研究,形成了先進(jìn)傳感、集成綜合檢測、云檢測與智能分析評(píng)價(jià)等研究特色和優(yōu)勢。
破解高精度和高效檢測的全球性難題
在西北某航空制造基地生產(chǎn)車間,一套形似機(jī)械臂的檢測裝置正在給航空發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片坯料做“體檢”。這是全球首套盲測成像陣列超聲檢測系統(tǒng),能將傳統(tǒng)手工檢測2小時(shí)的工作時(shí)間縮短到30分鐘。
得益于實(shí)驗(yàn)室提出的“邊掃、邊測、邊成像”新一代智能超聲成像理念,該系統(tǒng)可根據(jù)相控陣超聲探頭測量構(gòu)件型面信息,自動(dòng)規(guī)劃檢測路徑,檢測后通過先進(jìn)成像算法高精度顯示缺陷信息,并自動(dòng)識(shí)別缺陷類型。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)工作到一定時(shí)長后就要檢修。采用傳統(tǒng)檢測工藝,須空時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)回制造廠或?qū)I(yè)維修廠拆分,分別對各部件進(jìn)行檢測,費(fèi)時(shí)費(fèi)力。如何開展不拆卸原位檢測,讓“空時(shí)檢修”變?yōu)椤耙暻榫S修”?
“聚焦這個(gè)問題,目前我們已經(jīng)初步形成了幾類技術(shù)方案,除了可以在機(jī)匣外局部或者固定點(diǎn)進(jìn)行檢測,還可以創(chuàng)新原位內(nèi)窺檢測方法,將多物理場方法介入,實(shí)現(xiàn)對關(guān)鍵部件各類損傷的檢測評(píng)價(jià)?!北R超介紹,實(shí)驗(yàn)室瞄準(zhǔn)世界科技前沿,針對航空重要裝備,已開展“聲—電—磁”集成綜合無損檢測技術(shù)機(jī)器視覺導(dǎo)航、多傳感器圖像融合與環(huán)境感知關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用研究,取得了一系列創(chuàng)新成果。
產(chǎn)教融合打造無損檢測“黃埔軍?!?/strong>
“在寫博士論文的時(shí)候我了解到,我國缺乏在高溫狀態(tài)下對鑄件和鍛件進(jìn)行在線無損檢測的相關(guān)技術(shù)。畢業(yè)后剛來學(xué)校入職,聊天中說起以后想做高溫檢測,盧超老師特別鼓勵(lì)我?!痹撔y控系青年教師石文澤至今仍記得盧超鼓勵(lì)他時(shí)說的話——“這個(gè)方向是科研攻關(guān)難點(diǎn),如果要做,就得甘坐冷板凳,不要考慮快出成果、迅速產(chǎn)出的事?!?/p>
此后,盧超不僅從自己的橫向課題經(jīng)費(fèi)里劃出專項(xiàng)資金支持石文澤,還指導(dǎo)他申請了國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目。而讓石文澤沒有想到的是,隨著我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)的升級(jí),綠色低碳制造對高溫檢測技術(shù)的需求更加急迫,原本“冷門”的研究為解決“卡脖子”難題奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
聚焦生產(chǎn)實(shí)踐一線開展科學(xué)研究和人才培養(yǎng),已內(nèi)化為實(shí)驗(yàn)室的基因?!霸谶@里我不僅能接觸最前沿的檢測技術(shù),還經(jīng)常跟隨老師深入企業(yè)和生產(chǎn)線?!崩渍瘀潜本┖娇蘸教齑髮W(xué)的博士研究生,長期跟著導(dǎo)師盧超在南昌做科研。
在業(yè)內(nèi),該校被公認(rèn)為無損檢測界的“黃埔軍?!薄?jù)不完全統(tǒng)計(jì),中航工業(yè)、中國航發(fā)、航天科技、航天科工有近70%的無損檢測技術(shù)負(fù)責(zé)人畢業(yè)于該校?!靶S押屯袝?huì)與我們交流生產(chǎn)一線的技術(shù)堵點(diǎn)、卡點(diǎn)。我們聚焦這些問題開展研究,并將科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源,融入課程、教材和專業(yè)建設(shè)中?!北R超表示,實(shí)驗(yàn)室積極對接航空、航天、兵器、核能、高鐵、特種設(shè)備等行業(yè)及江西地方產(chǎn)業(yè)需求,結(jié)合學(xué)校的雙導(dǎo)師培養(yǎng)體系,帶領(lǐng)學(xué)生深入一線,培養(yǎng)其卓越工程師素養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)室研制的各種設(shè)備除交付企業(yè)生產(chǎn)外,也會(huì)備份一套核心軟硬件,方便學(xué)生日常操作使用。
《中國教育報(bào)》2025年12月17日 第06版
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