民用飛機基于三維模型標(biāo)注的外部涂裝和標(biāo)記

徐劍+陳裕

【摘 要】民用飛機的外部涂裝和標(biāo)記是飛機外部標(biāo)識重要組成部分，在飛機的使用過程中有著不可或缺的作用。外部涂裝是航空公司形象的象征，外部涂裝直接代表企業(yè)形象，美觀新穎的涂裝有利于加深旅客印象，提升知名度和競爭力，同時還承擔(dān)著保護(hù)飛機免受腐蝕侵蝕的作用。外部標(biāo)記在飛機使用和檢修過程中給予工作人員提供操作的通知、提示、指示和警告，用于提高飛機使用運營過程中的維修性與安全性，降低飛機和航空公司的運營成本。

本文從基于二維圖紙和三維模型進(jìn)行民用飛機外部涂裝標(biāo)記設(shè)計比較的角度，對民用飛機基于三維模型標(biāo)注的外部噴漆標(biāo)記進(jìn)行了研究。

【關(guān)鍵詞】民用飛機；外部噴漆標(biāo)記；數(shù)字樣機；模型；標(biāo)注

0 引言

民用飛機的外部涂裝和標(biāo)記與飛機形影相隨，起著對飛機進(jìn)行保護(hù)和識別的作用。早期的飛機主要機身部件多為木制，在制造過程中需要在機身上涂油，以防止受到潮濕腐蝕等影響，保證飛機的出勤，這是飛機外部涂裝和標(biāo)記最初來源。現(xiàn)代飛機外部涂裝和標(biāo)記同樣起著保護(hù)和識別飛機的作用，同時還承擔(dān)著加深旅客對飛機的印象，提升企業(yè)知名度和競爭力，提高飛機維修性與安全性，降低運營成本的作用。

民用飛機設(shè)計從20世紀(jì)90年代波音B777數(shù)字樣機的誕生，全面轉(zhuǎn)入三維數(shù)字化設(shè)計時代，飛機設(shè)計從傳統(tǒng)的二維圖紙漸漸被三維數(shù)字化設(shè)計所代替，三維數(shù)字化模型基于巨大的優(yōu)勢，可多視角的表達(dá)二維圖紙上無法表達(dá)的信息，極大地提高設(shè)計協(xié)同和方案優(yōu)化的效率。民用飛機外部涂裝和標(biāo)記設(shè)計，同樣借助著三維數(shù)字化設(shè)計的新技術(shù)，不斷優(yōu)化和改進(jìn)二維圖紙設(shè)計自身的局限和不足。

1 基于二維圖紙標(biāo)注的外部涂裝和標(biāo)記

傳統(tǒng)的民用飛機外部涂裝和標(biāo)記都是基于二維CAD圖紙進(jìn)行設(shè)計的，從飛機的正視、俯視、側(cè)視等維度在平面上標(biāo)識出飛機外部涂裝和標(biāo)記。

首先由于二維圖紙的局限性，真實外形曲面投影到二維平面上是無法反映真實尺寸的，圖紙和標(biāo)記的定位尺寸初期需要借助飛機實物進(jìn)行現(xiàn)場測量，導(dǎo)致飛機外部涂裝和標(biāo)記圖紙的初期定位尺寸極少，只能通過后期優(yōu)化補充數(shù)據(jù)，指導(dǎo)工廠操作實施的效率大大降低。

其次二維圖紙往往是由飛機的三面圖生成，對于外部的天線、傳感器、不能噴漆區(qū)域沒有詳細(xì)的反映，使設(shè)計人員無法判斷和預(yù)知飛機涂裝和標(biāo)記是否影響該區(qū)域，而采取相應(yīng)的措施。

最后由于民用飛機的外部標(biāo)記很多（多達(dá)上百），且所處的位置非常分散，用二維圖紙標(biāo)識飛機外部標(biāo)記時需要對每處標(biāo)記進(jìn)行額外的特殊視圖描述，極大的增加設(shè)計工作量，同時二維平面與飛機三維曲面的差異，往往使很多標(biāo)記的最終定位需要在真實飛機上實際確認(rèn)，無形中也增加了圖紙優(yōu)化的工作量。

2 基于三維模型標(biāo)注的外部涂裝和標(biāo)記

使用基于三維模型標(biāo)注的進(jìn)行飛機外涂裝和標(biāo)記的設(shè)計，可以明顯解決在二維圖紙上遇到的局限性和不足，發(fā)揮三維模型的優(yōu)勢。

首先基于三維模型標(biāo)注的進(jìn)行飛機外涂裝和標(biāo)記，可使用飛機的三維外形作為參考，使設(shè)計人員可以基于更加精確的三維數(shù)模進(jìn)行飛機外涂裝和標(biāo)記的設(shè)計，解決了平面圖紙無法真實反映三維真實尺寸的不足，使噴漆和標(biāo)記的定位尺寸和位置十分精確，避免在實物飛機上確認(rèn)優(yōu)化的步驟，直接指導(dǎo)工廠實施，而工廠拿到基于三維模型標(biāo)注的涂裝標(biāo)記圖紙后，可以在任何區(qū)域通過三維模型測量不確定或者有疑問的地方進(jìn)行反饋，可以極大地提高了設(shè)計生產(chǎn)效率。

其次三維模型標(biāo)注的飛機外涂裝和標(biāo)記可借助數(shù)字樣機將飛機外表面的天線、傳感器、不能噴漆標(biāo)記的區(qū)域精確地定位到三維飛機噴漆和標(biāo)記模型上，提前預(yù)判并采取相應(yīng)的解決措施。

最后三維模型標(biāo)注的飛機外涂裝和標(biāo)記同樣可以解決二維的飛機外部標(biāo)記圖紙上標(biāo)記眾多，視圖表達(dá)繁多的問題，因為利用三維模型的視圖功能可以將標(biāo)記的內(nèi)容以任何角度靈活自由地標(biāo)記到模型上，而且定位精確。

3 展望

未來隨著三維數(shù)字化設(shè)計和人工智能水平的不斷提高，民用飛機基于三維模型標(biāo)注的外部涂裝和標(biāo)記將不斷結(jié)合新的技術(shù)，發(fā)展產(chǎn)生新的成果。

【參考文獻(xiàn)】

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[3]李雷.電腦編程技巧與維護(hù)2011年.試談CAD和CATIA在飛機中的應(yīng)用.

[責(zé)任編輯：張濤]endprint