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洛马公司开发F-35整机先进测量手段

2021年11月25日 15:22来源:网络搜索手机版

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在无人机上安装的空中数字化检测设备将使洛马公司能够准确、安全地改进 F-35 的制造测量工作。F-35“闪电”Ⅱ是一种全天候隐身战斗机,旨在以高达1.6马赫的速度执行战争打击任务和电子监视功能。复合材料占机体重量的 35%,其中大部分是双马树脂,以及一些碳纳米管增强环氧树脂,其拉伸强度大约是钢的100倍。外部尺寸的任何偏差都会干扰隐身能力,在超声速下,这对飞机和飞行员来说都是灾难性的。

因此,至关重要的是,“已建造”飞机的测量确认其“接近完美”的设计。目前,检测是在公司位于德克萨斯州沃思堡的生产设施中手工完成的。龙门架组装在飞机上方,工人使用可伸展到手臂长度的手持式扫描仪。这种手工过程会引入变量,并且在试图跨过飞机光滑的轮廓表面时也会使工作人员处于危险之中。

为了更快地产生结果,同时提高所有相关人员(工厂工人、客户和用户)的准确性和安全性,需要向数字化检测过渡。公司质量和任务成功研究员Chris表示,行业中需要有空中数字化检测的第一个吃螃蟹的人,公司希望通过这个用例来履行这个角色,这在质量空间中很重要,因为它帮助公司摆脱对如此多的人工参与的依赖。

一、准确测量“闪电”Ⅱ

目前,许多设备允许人们在小尺度水平上对组件进行数字化测量。然而,问题是如何扩大现有商业设备的尺度,以检查大型、完整建造的项目,如大型飞行器、船舶甚至潜艇,同时仍保持严格的公差。Chris指出航空工业在100 年来,一直在使用人工来保证质量,但大约 75% 的成本都来自检测,而其中66%需要人工执行,这涉及一定程度的主观性,但在数字化的未来,需要以不同的方式来实现这一过程。

洛马寻求找到一种自动化的测量解决方案,以更快、更准确和更可重复的过程确认并记录最严格公差的测量结果。Chris表示公司正在自己研究数字化的未来,但还是选择与CAD/CAM服务公司共事,因为它们提供了与一家扫描仪公司以及德克萨斯大学合作进行无人机控制的机会,这使洛马不必自己完成所有工作。这次合作可以说是天作之合。

2021年春季,CAD/CAM服务公司赢得了小型企业技术转移研究 (STTR) 合同,以解决 F-35 战斗机的表面测量问题。它的工作是组建一个由行业领先的供应商组成的团队,该团队将为洛马提供一个在无人机上安装的扫描仪,该扫描仪可以准确 (± 0.025 毫米) 测量大型组件,并将该数据传输到一个系统,最终为首件检测或维护目的而创建CAD文件。

该公司总部位于德克萨斯州,自1988年以来一直在全球范围内提供 3D 建模和 CAD 转换服务。其客户包括波音、Litton-Ingalls造船、美国海军和空军。因此,公司网站不出意料地屏蔽来自中国的IP。公司的首席执行官 Scott 表示,公司正在采用各种商业现货组件,稍微修改它们,然后将它们结合在一起,以创建一个新系统来解决行业所需的问题。

无人机用于组件检测已经不是新鲜事

二、整合各种关键元素

团队协作成果始于无人机和相机检测软件,它们必须主动搜索问题,例如:凹痕、裂缝、变形、腐蚀和对齐问题,然后将测量结果与设计模型进行协调。Scott表示,团队决定需要一架无人机和一个机器人来在装配线上进行检测,无人机将在飞机上方和周围飞行,而轮式机器人将在飞机下方工作。对于无人机,选择了Airgility公司,因为它们拥有团队想要的大部分东西。Airgility总部位于马里兰州大学园区,专门将人工智能和自主性集成到他们的无人机中。无人机满足机动性(连续可调倾转电机)、控制精度(将飞行路径保持在± 6毫米的能力)、合规性(NDAA 和 TAA)和承载能力的要求。

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