沖上云霄！3D掃描為人類飛行探索保駕護(hù)航

自古以來，人類都有一個夢想，那就是像鳥兒一樣在天空中飛翔。早在15世紀(jì)，達(dá)芬奇就在論文《論鳥的飛行》中闡述了關(guān)于鳥的飛行的相關(guān)原理，開始探索人類的天空之旅；1904年，萊特兄弟制造了螺旋槳飛機(jī)，創(chuàng)造了連續(xù)飛行59秒的記錄；1919年，一架金屬飛機(jī)誕生；二戰(zhàn)后，隨著各國相繼推出大量新型飛機(jī)、直升機(jī)，航空業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段；現(xiàn)下，飛機(jī)作為便利的交通工具之一，在人們的日常出行中發(fā)揮著重要的作用……

在人類不停地進(jìn)行飛行探索的同時，安全飛行也是至關(guān)重要的一環(huán)，3D掃描檢測扮演了*的角色，為安全飛行保駕護(hù)航。

那么問題來了，3D掃描技術(shù)在航空制造業(yè)中究竟能發(fā)揮多大的作用呢？

3D掃描技術(shù)在飛機(jī)開發(fā)設(shè)計、零構(gòu)件制造、部件裝配、整機(jī)總裝、MRO等各個環(huán)節(jié)都能有所應(yīng)用，并帶來極大的效率提升。

 

開發(fā)設(shè)計

為適應(yīng)市場需求的變化，即由提供更高、更快、更遠(yuǎn)（技術(shù)驅(qū)動型）的產(chǎn)品轉(zhuǎn)為提供生產(chǎn)快、價格低、高性能（市場驅(qū)動型）的產(chǎn)品，航空工業(yè)逐漸采用新的綜合性設(shè)計方法和手段取代傳統(tǒng)的按序和迭代的飛機(jī)設(shè)計模式，如利用CFD（計算流體力學(xué)）進(jìn)行數(shù)值模擬。

通過3D掃描技術(shù)，對飛機(jī)的各部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行掃描，將獲取的三維數(shù)據(jù)導(dǎo)入專業(yè)軟件，生成CAD模型，為CFD分析模型提供數(shù)據(jù)支持，同時還可以測量和驗證飛機(jī)操作測試中輕量的結(jié)構(gòu)形變狀況，以便于更快完成對飛機(jī)生產(chǎn)制造中的優(yōu)化設(shè)計。

在結(jié)構(gòu)設(shè)計階段，小小的細(xì)節(jié)就可能造成研發(fā)過程停滯不前或者裝備性能不達(dá)標(biāo)，3D掃描技術(shù)作為一種高精度的三維數(shù)據(jù)獲取方式，對飛機(jī)結(jié)構(gòu)的逆向設(shè)計帶來極大的助力，能幫助研發(fā)人員更好地理解設(shè)計理念、技術(shù)細(xì)節(jié)和技術(shù)路線，最后利用低成本實現(xiàn)飛機(jī)性能大突破。

飛機(jī)體積較大，普通的三維測量設(shè)備難以測量，手持式三維掃描儀高效便攜，能隨時隨地開展掃描測量。比如思看科技的KSCAN–Magic系列復(fù)合式三維掃描儀，標(biāo)配五種工作模式，內(nèi)置全局?jǐn)z影測量系統(tǒng)，精度高達(dá)0.020mm,以其的掃描速度、精度、細(xì)節(jié)度、面幅、景深幫助客戶高效輕松地從大型飛機(jī)上獲取精確地3D數(shù)據(jù)， 為飛機(jī)及其零部件制造的二次開發(fā)和設(shè)計改良提供了可靠的三維數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

 

MRO和損害評估

，在所有的交通方式中，安全系數(shù)的就是飛機(jī)出行。因為世界組織對飛機(jī)的操作、維修保養(yǎng)有嚴(yán)格的要求，據(jù)說，一架波音747飛機(jī)出廠時，所有資料手冊可以裝滿一整架飛機(jī)。

MRO（Maintenance、Repair and Overhaul）即飛機(jī)的維護(hù)、維修與檢修改造，MRO產(chǎn)業(yè)即航空業(yè)界的4S店。對于在役飛機(jī)的停機(jī)檢測而言，在不損失精度的前提下越快完成檢測評估，就能越大程度地為航空公司降低成本。畢竟航空業(yè)投資成本大，落地維護(hù)時，飛機(jī)在地面上每多停1小時就會造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。

3D掃描技術(shù)憑借著其精準(zhǔn)、高效、便攜的先天優(yōu)勢，為解決這一棘手難題提供了全新思路。

機(jī)翼檢測

當(dāng)飛機(jī)在飛行過程中，機(jī)翼上下方的氣流對機(jī)翼產(chǎn)生的壓強(qiáng)會使機(jī)翼發(fā)生形變，這種形變無法直觀地檢測出來，飛行的安全性受到了極大的威脅。傳統(tǒng)的方法是根據(jù)經(jīng)驗者設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)，記錄該機(jī)翼的累計飛行時間，若飛行時間達(dá)到一定量后，就需要更換機(jī)翼。

針對機(jī)翼飛行后出現(xiàn)的形變問題，思看科技提供了3D數(shù)字化解決方案。先使用全局?jǐn)z像測量系統(tǒng)，獲取機(jī)翼的空間定位點，再搭配手持式激光三維掃描儀進(jìn)行三維數(shù)據(jù)的獲取，最后掃描的三維數(shù)據(jù)與機(jī)翼的數(shù)模進(jìn)行3D比較，計算出飛行后發(fā)現(xiàn)的形變量以及關(guān)鍵部位的尺寸，確保下次飛行安全。

 

發(fā)動機(jī)唇口3D快速測量

 

在飛機(jī)使用過程中，飛機(jī)機(jī)身和零部件在使用過程中難免會發(fā)生損壞，比如在飛行過程中會遭遇鳥擊、雷擊，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)唇口發(fā)生形變甚至損壞，需要及時進(jìn)行修復(fù)，避免造成安全事故。

飛機(jī)在航運狀態(tài)時，只能在短暫的檢修時間進(jìn)行測量修復(fù)，但是發(fā)動機(jī)唇口體積較大，一般設(shè)計為圓滑過渡的變截面拋物線形狀，且生產(chǎn)商不會提供原始數(shù)據(jù)，因此維修人員通過手工測量獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行修復(fù)的難度極大，需要耗費大量時間，同時精度也無法保證。思看科技提供的解決方案，利用手持式三維掃描儀，配合MSCAN全局式測量系統(tǒng)，精準(zhǔn)快速獲取發(fā)動機(jī)唇口的三維數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確及時地發(fā)現(xiàn)故障隱患部位，為航空產(chǎn)品零部件的保養(yǎng)維修以及設(shè)計改良提供明確方向和數(shù)據(jù)支持。

除此之外，3D掃描技術(shù)還可應(yīng)用于飛機(jī)零部件制造、檢測。生成的3D模型還可以用于虛擬裝配，即通過設(shè)計制造過程的三維可視化及空間交互實現(xiàn)以制造驅(qū)動設(shè)計。虛擬裝配過程可以驗證裝配設(shè)計和操作的準(zhǔn)確性，及時發(fā)現(xiàn)裝配中將會出現(xiàn)的問題，進(jìn)而對模型進(jìn)行修改。

 

思看科技將繼續(xù)致力于利用的3D掃描測量技術(shù)，助力飛機(jī)制造商解決制造過程中棘手的問題，為飛機(jī)生產(chǎn)制造的各個環(huán)節(jié)提供專業(yè)完善的3D數(shù)字化解決方案。