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“自C919大飛機去年成功投入商業(yè)航線后，近日，我國自主研發(fā)的新型渦槳支線客機——新舟700成功完成首飛！這是對西方技術(shù)封鎖的又一次突破，標志著我國航空事業(yè)開始全面崛起?！?/p>

技術(shù)之巔

航空產(chǎn)品復(fù)雜度高，例如一架飛機動輒幾十上百萬個零部件，且制造精度直接關(guān)聯(lián)飛行安全，因此航空制造業(yè)一直是高新技術(shù)最集中的高端制造業(yè)，代表著一個國家最高工業(yè)制造水平。航空航天制造業(yè)，也引領(lǐng)著新一輪產(chǎn)業(yè)變革的方向，如何推進數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型，以實現(xiàn)更高效率、更高質(zhì)量的生產(chǎn)，已成為整個行業(yè)關(guān)注的重點。

本期案例，我們選取飛機逆向設(shè)計和表面損傷檢測兩個方向，一起跟隨智能手持式激光3D掃描儀的視角，看新一代掃描測量系統(tǒng)為推進航空裝備的智造升級提供了哪些創(chuàng)新優(yōu)勢？

01、逆向設(shè)計——迭代優(yōu)化 探索不止

航空航天產(chǎn)品正朝著輕量化、高結(jié)構(gòu)性能方向發(fā)展，產(chǎn)品迭代升級的速度較快。為了實現(xiàn)飛機整機及零部件的快速數(shù)字化建模，我們使用RigelScan進行掃描，采集完整的高精度3D數(shù)據(jù)。

▲飛機表面具有復(fù)雜的曲面特征，這是傳統(tǒng)方式難以測繪的。針對4~5m長的小型直升機，使用RigelScan高效作業(yè)，大概2h即可獲取整機的完整外形數(shù)據(jù)。

▲整機掃描數(shù)據(jù)。RigelScan最高精度可達0.01mm，真實還原飛機表面細節(jié)特征。

▲將掃描數(shù)據(jù)導入專業(yè)軟件進行逆向建模，得到CAD數(shù)據(jù)，為飛機結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改進及有限元模擬分析等提供數(shù)字化支持。

▲飛機零部件的掃描及逆向數(shù)據(jù)。RigelScan采用的純藍光技術(shù)具有極強的抗干擾性，適用于各種顏色與材質(zhì)的零部件，掃描速度快，數(shù)據(jù)采集更精準。

▲將逆向的3D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為2D圖紙，可用于零部件的加工生產(chǎn)。

融合激光3D掃描技術(shù)的飛機逆向設(shè)計方式，可以大大縮短產(chǎn)品的迭代周期，能以更低的成本幫助客戶實現(xiàn)產(chǎn)品性能突破，快速響應(yīng)市場需求變化。

02、損傷檢測——逐夢蒼穹 安全護航

飛行過程中因飛鳥、異物等撞擊形成的凹坑、孔洞，是航線運行中最常見的表面損傷。飛機進港后需要對這些損傷部位進行技術(shù)評估，以判斷是否適合繼續(xù)安全飛行。傳統(tǒng)方式一般是通過人工畫網(wǎng)格來進行測量計算，不僅效率低下，結(jié)果也與人員相關(guān)，評估難以完全標準、科學。

▲我們采用RigelScan對飛機表面的凹坑進行掃描，高達210萬次測量/秒的速率，可以高效獲取其3D數(shù)據(jù)。單人手持作業(yè)，方便快捷，在飛機雷達罩、機翼、發(fā)動機邊緣等凹坑比較多的位置，均可自由掃描。

▲高精度掃描數(shù)據(jù)，準確可靠，不受操作人員人為影響，真實反映飛機表面的凹坑形態(tài)。

▲基于掃描的3D數(shù)據(jù)，可在第三方軟件中通過擬合周圍曲面（或?qū)Ρ仍既S數(shù)模），自動檢測凹坑的深度和寬度等，并形成可視化檢測報告，直觀清晰，方便快速判定是否超過標準值。

無線掃描——HXFreeBox

此外，針對需要爬高作業(yè)或現(xiàn)場電源接線不方便的情況，推薦使用無線模塊HXFreeBox實現(xiàn)更靈活的掃描方式。HXFreeBox小巧便攜，可隨身佩戴于腰間，擺脫線纜束縛，手持掃描作業(yè)更加輕松自在，適用于各種復(fù)雜工況。

除了手持系列掃描儀，我們的智能光學追蹤系列HyperScan也可以實現(xiàn)全無線掃描模式。通過掃描儀和跟蹤器分別搭配無線模塊HXFreeBox-S、HXFreeBox-T，“敏捷的身手”可以更加快速地完成大飛機的三維建模工作。

手持激光3D掃描方案設(shè)備便攜，測量簡單，哪里有坑掃哪里，能以極高的效率和精度幫助工程師快速分析判斷飛機是否安全適航，從而大大縮短進港飛機停機檢修的時間，為航空公司節(jié)約成本。

“最新報道稱，國產(chǎn)大飛機C919的訂單已突破1000架，并且這個數(shù)字還在不斷增長。在我們的航空事業(yè)全面崛起，即將迎來高速發(fā)展的關(guān)鍵時期，3D激光掃描技術(shù)在各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)（包括飛機的開發(fā)設(shè)計、質(zhì)量控制、精準裝配、MRO與損傷評估等）的推廣應(yīng)用，也必將迎來一個深入發(fā)展的階段?！?/p>