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高效完成飞机结构损伤测量,天远高精度三维扫描助力飞机精准放行

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【摘要】:
日前,长五B火箭结构总体设计师王乾在采访中介绍:“针对问天实验舱发射任务,我们采用三维视觉扫描等技术,对整流罩以及问天实验舱的尺寸进行了精准仿真,确认了关键位置的安全间隙,确保在飞行、分离的过程中,实验舱享有足够的空间,不会出现磕碰整流罩的风险。”

如今,在航空航天领域,高精度三维扫描的应用不断被挖掘、普及。

日前,长五B火箭结构总体设计师王乾在采访中介绍:“针对问天实验舱发射任务,我们采用三维视觉扫描等技术,对整流罩以及问天实验舱的尺寸进行了精准仿真,确认了关键位置的安全间隙,确保在飞行、分离的过程中,实验舱享有足够的空间,不会出现磕碰整流罩的风险。”

图片及文字内容来自公众号文章《长征五号B火箭:擎舱巨箭,梦圆苍穹!》,点击查看详情。

除了在航天领域得到应用,高精度三维扫描技术在航空领域的应用也不断开拓。本期,我们就来介绍天远高精度三维扫描如何高效完成飞机结构损伤测量,实现飞机的精准放行。

飞机结构损伤之凹坑、孔洞

飞机上常见的结构损伤有裂纹,分层,腐蚀,坑孔,划伤等。而因意外撞击(鸟击、异物撞击等)形成的凹坑、孔洞,是航线运行中最常见的结构损伤之一。

☞飞机结构损伤(凹坑)示例,图片源于百度图库

形成凹坑、孔洞后,需对其进行测量,并判断飞机是否适合继续飞行。在面对这类需要计算具体数值的结构损伤时,检修工程师一般是通过画网格来计算损伤面积等,极其考验工程师的技能和经验,这也存在着一些问题

1)结果不够准确与客观:

通过网格计算,最终的结果具有一定的估算成分,且不同的工程师估算的结果会有误差,测量结果不够准确以及客观。

2)测量过程效率较低:

通过网格计算,需要绘制网格,再进行判断、计算,过程步骤较多,耗时较长,直接影响飞机放行的效率。

- 传统测量方法示例,图片源于百度图库 -

基于此,客户单位创新性地引入了天远FreeScan UE Pro多功能激光手持三维扫描仪,良好地解决了这些问题。

‍- FreeScan UE Pro介绍 -

飞机结构损伤三维测量过程

1)通过FreeScan UE Pro扫描飞机机身外蒙皮、发动机进气道唇口、大翼和平垂尾前缘等损伤位置的完整三维数据。下图中扫描的是发动机叶片上的小型破损区域。

2) 将数据导入三维检测软件,通过对比原始的三维数模(或根据损伤周边完好区域智能复原的三维数模),可以迅速、准确地测量出叶片上破损区域的宽度和深度。

3)基于这些精准数据,工程师可快速分析,并判断飞机是否适航,实现飞机的精准放行。

FreeScan UE Pro三维测量优势 

通过高精度的三维扫描,良好地解决了传统测量中的痛点

1)结果准确并客观:

通过高精度三维扫描测量的数值,每一项都是根据实物的情况准确还原、计算。即使是面对飞机这种大型物体,FreeScan UE Pro集成了新一代的双目摄影测量系统,体积精度高达0.02+0.015mm/m,且重复性精度稳定,数据结果准确可靠。

同时,设备操作简便,不同的工程师分别进行测量,也可以得到一致的客观数据。

2)测量过程效率高:

FreeScan UE Pro扫描速度最高可达210万点/秒,波音737的发动机进气道唇口扫描仅需十几分钟,大幅缩短了测量时间。

同时,FreeScan UE Pro使用起来便携、方便,可以直接拿到飞机旁进行扫描,且扫描区域无需拆卸,测量过程十分简便。

通过FreeScan UE Pro,可以快速获取飞机结构损伤部分的完整、准确三维数据,助力工程师进行高效的损伤结果判定以及做出放行判断,避免因为缺少良好的测量工具导致的“测量工作耗时较长、数据不准确、位置判断错误等”情况,实现飞机的正常放行。

今后,天远也将持续以良好的高精度三维扫描技术,助力中国航空航天事业的良好发展。