超声波检测技术助力低空经济
低空飞行器，包括无人机、电动垂直起降（eVTOL）飞行器等，近年来在技术、政策和市场的推动下迅速发展。根据市场研究机构的数据，2022年全球无人机市场规模已达到约300亿美元，预计到2025年将超过500亿美元，年均增长率保持在20%以上。与此同时，eVTOL飞行器市场也在快速崛起，摩根士丹利预测，到2040年，全球城市空中交通（UAM）市场规模可能达到1.5万亿美元。
然而，随着低空飞行器的广泛应用，其安全性和可靠性问题也日益凸显。根据美国联邦航空管理局（FAA）的统计，2021年无人机相关事故报告超过1,000起，其中大部分与结构故障或材料缺陷有关。因此，高效、精准的无损检测技术成为低空飞行器制造和维护中的关键环节。超声波检测作为一种成熟的无损检测技术，应用于低空飞行器上中下游的全生命周期。
上游：原材料与零部件制造
在上游环节，超声波检测主要用于原材料和零部件的质量检测，确保其符合设计要求，为后续制造和运营提供可靠的基础。
复合材料检测
低空飞行器的机身、机翼、螺旋桨等部件通常采用碳纤维复合材料，这些材料在制造过程中可能出现分层、气孔、裂纹等缺陷。通过超声波扫描，可以检测复合材料内部的缺陷，确保其力学性能和结构完整性。根据波音公司的研究，复合材料的缺陷检出率可达95%以上，显著提高了材料利用率。
金属零部件检测
铝合金、钛合金等金属材料配套供应商，如发动机部件和起落架等关键部位，通过超声波探伤技术检测金属材料内部的缺陷，如裂纹、气孔等。
电池材料检测
电动低空飞行器的电池系统是其核心部件，电池极片、电解液分布等需要高精度检测。通过超声波检测，可以评估电池内部结构的焊接质量、材料均匀性及电池箱体胶结情况，提高电池的安全性和性能。
中游：整机设计与制造
在中游环节，超声波检测主要用于整机的质量控制和性能验证，确保飞行器的安全性和可靠性。
结构健康监测
在整机装配过程中，需要对机身、机翼、螺旋桨等关键部件进行结构健康监测。通过超声波扫描，可以检测装配过程中可能出现的缺陷，例如连接处的裂纹或松动。
动力系统检测
低空飞行器的电机、螺旋桨等动力系统需要高精度检测，以确保其性能和可靠性。利用超声波检测技术，可以评估电机转子的焊接质量和螺旋桨的内部缺陷。
实时检测与反馈
使用自动超声波检测系统实时检测与反馈机制能够及时发现生产环节中的问题，可回溯生产过程帮助生产者及时改进工艺。
下游：运营与维护
疲劳损伤检测
低空飞行器在长期使用中，其结构部件可能因疲劳而产生微裂纹。通过定期超声波检测，可以早期发现疲劳损伤，避免结构失效。
故障诊断与修复
在飞行器出现故障时，需要快速定位问题并进行修复。利用超声波检测技术，可以快速诊断故障原因，也为事故后调查提供技术支持。
针对低空飞行器的特性以及检测要求，能满足检测的设备大致可以分为两大类。
第一
类为专为大型平板复合材料设计的滚轮设备，覆盖原材料阶段、制造阶段以及在役阶段的大型复合材料平板，例如碳纤维、玻纤材料，飞行器的蒙皮、机翼等部位的检测。高效覆盖大面积区域，检测效率高。
第二
类为相对结构复杂的结构件，如螺旋桨、电机外壳、连接件等。可以用常规超声波设备做A/B扫描检测，也可以做局部小面积C扫描。
