Роман Давыдов, коммерческий директор КБ INNOPOL.Tech, а также спикер Аддитивного Конгресса #1, поделился интересным кейсом по сканированию целого самолета отечественным 3D-сканером.
Российский производитель легких самолетов-амфибий Selina Aircrafts обратился к коллегам из КБ INNOPOL.Tech с задачей создать цифровую копию прототипа самолета, включая интерьер кабины. Уникальность этого самолета заключается в его конструкции: помимо убирающегося шасси, нижняя часть корпуса напоминает лодку, что позволяет ему взлетать и садиться на различных поверхностях, таких как бетон, асфальт, вода, трава, грунт, гравий и лед.
Зачем нужно сканировать самолет? Данная модель самолета-амфибии выполнена в единственном экземпляре с ручной подгонкой деталей. Перед запуском серийного производства важно учесть все доработки заказчика, поэтому необходимо создать точную 3D-модель самолета. Технология 3D-сканирования позволяет быстро и точно оцифровать любой объект, что делает этот процесс неотъемлемой частью подготовки к производству.
Оценка стоимости 3D-сканирования
При оценке стоимости 3D-сканирования коллеги из КБ INNOPOL.Tech учли размеры, форму, габариты изделия и тип поверхности. Самолет был самым крупным объектом, с которым приходилось работать: длина фюзеляжа составила 11 метров, а диаметр в самом широком месте — около 1,5 метров. Изначально планировалось, что работа займет 2 дня: один на сканирование фюзеляжа и один на интерьер кабины. Однако, на практике возникли непредвиденные сложности: закончились маркеры для сканирования, сломался USB-хаб, а погодные условия внесли свои коррективы. В итоге процесс сканирования растянулся на 3 дня.
Процесс наклеивания маркеров
Подготовка к 3D-сканированию
Для выполнения задачи коллеги использовали ручной лазерный 3D-сканер Scanform L5 — один из самых доступных на российском рынке. Перед началом сканирования необходимо было нанести специальные маркеры в виде наклеек, которые помогают позиционировать объект в пространстве и сшивать сканы при последующей обработке. Чтобы сохранить лакокрасочное покрытие самолета, специалисты КБ INNOPOL.Tech приняли решение не наносить маркеры непосредственно на поверхность самолета, а использовать малярную ленту в качестве промежуточного слоя. Этот подход не только сохранил покрытие, но и облегчил последующее удаление маркеров. На весь фюзеляж самолета ушло около 4500 маркеров и 4 часа расклейки.
Сканирование дна фюзеляжа
Процесс 3D-сканирования
После расклейки маркеров начался процесс сканирования. Эффективный метод сканирования вытянутых объектов, таких как самолет, заключается в полной оклейке маркерами всей поверхности, а затем проведении сканирования по спирали вокруг продольной оси самолета. Данный подход позволяет минимизировать накопление погрешностей. Некоторые сложности возникли при сканировании остекления кабины, где специалистам пришлось применять матирующий спрей, чтобы снизить влияние прозрачности стекла.
Кабина самолета
Обработка результатов 3D-сканирования
Завершив сканирование, команда приступила к обработке данных. Им предстояло обработать 6 ГБ данных со средним разрешением 1 мм. В первую очередь самолет был разделен на отдельные части: фюзеляж, дно, шасси, остекление и кабину. После очистки данных от маркеров, элементов окружающей среды и шумов получился облако точек, которое было конвертировано в объемную полигональную 3D-модель в формате stl. Эти файлы стали основой для дальнейших работ по проектированию.
Результат 3D-сканирования
Доработанная 3D-модель для передачи заказчику
Полученные данные используются для внесения изменений в геометрию фюзеляжа и технологических отсеков, поскольку самолет был доработан вручную, и особое внимание необходимо уделить симметрии деталей и выравниванию поверхности.
Таким образом, коллеги из КБ INNOPOL.Tech успешно справились с задачей создания точной цифровой копии самолета-амфибии, что позволит заказчику перейти к следующему этапу — запуску серийного производства.
Если вам интересно узнать больше о реверс-инжиниринге и погрузиться в детали таких проектов, приглашаем на мастер-класс по реверс-инжинирингу , который пройдет на Аддитивном Конгрессе #1. Регистрация и подробности по ссылке.
