舊版掃描儀。將Artec Ray升級至Ray II。

挑戰：使用三腳架支撐的遠距激光掃描儀和一臺專業手持式三維掃描儀，完整掃描一臺空中救援直升機，從起落橇到螺旋槳葉，甚至包括其中每一處表面細節。隨后，將掃描結果轉換成面面俱到的3D模型。

解決方案：Artec Leo, Artec Ray, Artec Studio

效果：所有三維掃描工作都在飛機庫中現場完成，兩臺掃描儀掃描時間共計不超過11小時。接下來的幾天里，這些掃描被制作成栩栩如生的3D模型。處理數據可直接用于各類航空航天應用場景，包括逆向工程、質量檢驗、空氣動力學分析等等。

為何選擇Artec 3D？Artec Leo的便攜性和屏顯功能，加上Artec Ray開闊的掃描范圍，就能輕松完成整架飛機的精準掃描，并在Artec Studio中處理完成逼真的3D模型。 

只要國家112緊急呼叫中心有來電求助，盧森堡航空救援組織（LAR）的麥道MD-902 Explorer直升機就會直沖云霄，10分鐘內到達全國各地的任何地點。自1996年啟用以來，這家非營利組織的直升機隊已執行了3萬多次飛行任務。

除了特殊的人道主義任務外，LAR的六架MD-902直升機還經常被用于應對緊急情況，并在盧森堡和大區域的醫院之間往返護送重癥監護患者。

具備多種可能性的先*直升機

現在，MD-902還在世界范圍用于各類其他場合，包括搜索、救援、警務、軍事、輕型多用途交通等。因此，直升機可以采用不同的配置和設備，無論是內部駕駛艙和客艙，還是外部機身。

駕駛艙可以配備特殊航電套件、戰術顯示器、儀表盤。在軍事領域中，可以在MD-902的門上裝上特林機槍，機頭部分下裝上FILR傳感器，再加上70毫米火箭吊艙。

采用三維掃描技術捕獲直升機、固定翼飛機等大型物體，并將其用于逆向工程、質量檢驗、空氣動力流動模擬（CFD）測試，為驗證這一想法的可行性，盧森堡航空救援組織和總部同樣位于盧森堡的Artec 3D合作，掃描麥道MD-902 Explorer。直升機由兩臺掃描設備完成——Artec Leo和Artec Ray。

兩臺3D掃描儀，一天搞定

Artec Leo是一款設計特別的3D掃描儀，配備機載處理功能、后置觸摸屏，使用方便，無需線纜、電池組、筆記本電腦，就能輕松采集大中型物體 

Artec Leo精度高達0.1毫米，十分擅長捕獲復雜的表面幾何，其紋理相機也能捕獲全光譜色彩。Leo負責掃描MD-902從機尾到機頭的整體輪廓。

Artec Ray是另一臺參與項目的掃描儀，這是一臺遠距三維掃描儀，可置于三腳架上，專用于采集大型物體。

Ray精度達亞毫米計量級水平，工作距離2～110米，能捕獲從汽車到公交車、大型游艇等任何物體，更不用說完整捕獲交通事故、犯*現場等整個區域場景了。

從頭到尾采集MD-902

在盧森堡航空救援麥道MD-902的掃描案例中，Artec Ray圍繞直升機從各個角度掃描了16份掃描，8份從低處，8份從高處，主要用于對齊。該階段，整個掃描過程不到三小時。

接著出場的是Leo，大約花了8個小時，掃描了34英尺（10.39米）長的機身，共26份重疊的亞毫米級掃描，同時，一路捕獲了機身上的精密細節。

用Artec Leo掃描MD-902側面

為在數據處理時加快對齊和整體配準的速度，工作人員用自揮發的三維掃描噴霧為機身增加了額外紋理。

所遇難題，逐一擊破

首先，在掃描MD-902底部時，出現了幾個困難。由于沒有升降機將直升機抬起，工作人員只能爬到機身下面，在地面由“下”至上掃描。

Artec Leo掃描MD-902底部機身

在如此窄小的空間里，有時很難手持Leo呈90度角，因為距離機身的掃描范圍十分有限，有些區域不過13英寸（350毫米）。

另一項挑戰就是掃描直升機槳葉。靠近槳葉需要用到盧森堡航空救援組織的移動升降工作平臺（MEWP）。由于槳葉既長又薄，還是黑色，沒有明顯的特征來輔助跟蹤，所以必須在不同位置用些遮蔽膠帶。

用Artec Leo采集每處細節

而在采集MD-902窗戶時，很遺憾，不能使用掃描噴霧。不過，團隊可以噴涂并掃描附件一架被展示的直升機，這架飛機的窗戶外觀和MD-902相似。于是，這些窗戶的掃描就能調整后成為MD-902的窗框，當然，需要花上一些工夫。

掃描完成后，在接下來兩周，工作人員在Artec Studio軟件中進行數據處理，精修、對齊掃描，并最終組合完成了亞毫米級的3D模型，可進一步用于各種用途。

掃描至CAD更流暢

手動測量MD-902這樣的大型飛機，不僅耗費大量時間，還會造成操作失誤，若直接根據原始圖紙，又可能出現不完整或不準確的問題。但采用掃描至CAD解決方案，就能輕松快捷地把直升機3D模型變成精準的CAD模型。Artec Studio軟件提供了一系列工具，讓這流程如絲般流暢。

無論是MD-902、里爾飛機還是任何或大或小的物體，Leo或Ray完成的三維掃描都能被導出至各類CAD系統，作為參照，輔助繪制草圖或擠出精準的CAD模型。

在為飛機設計全新內部（駕駛艙和/或客艙掃描）或外部配置時，制作的CAD模型能準確體現出安裝點、螺栓孔、鉚釘的位置，以及還有多少空間可以安裝所需部件和設計元素。

老舊或絕*部件的逆向工程

對于擁有幾十年機隊和飛行經驗的組織和公司而言，總會出現一些關鍵部件和組件的需求，而這些零部件或許交貨周期長達數周甚至數月，又或者根本沒法找到來源。

在這種情況下，其實很多飛機部件都可以借助CAD解決方案和三維掃描，通過逆向工程來解決，如Artec Leo或Space Spider。之后，這些部件還能根據需要，通過增材制造、鑄造、數控銑削或其他技術完成生產。

此外，根據三維掃描制成的CAD模型還能和有限元分析（FEA）協同使用，設計并生產采購不到的優化零部件。

無論是重裝還是未來改裝，三維掃描輔助逆向工程都是經過歷史檢驗的可行方案，能滿足大大小小的航空航天需求。隨著技術日新月異地發展，制造更輕、更堅固、造價更低的部件越來越容易，有朝一日，甚至可以制造整個機身和機翼。

三維飛機質檢

任何類型的飛機，從輕型飛機到直升機，甚至是客運航空公司，每年都要執飛幾十到幾百次，而這勢必會造成一些機身外部損傷。可能是由于嚴重的冰雹暴風、硬著陸、鳥類或其他原因碰撞造成的。

迅速準確地測量并量化損傷程度十分關鍵，無論是為了出險，還是判斷維修的工作量，以盡可能降低停飛時間。

像MD-902那樣完成直升機或其他飛機的三維掃描后，就能將三維掃描作為基準模型，利用Artec Studio中的表面距離映射功能，進行表面質量檢驗。

任何外部幾何的損傷或變形，甚至是一毫米以內的變化，都能立刻在清晰可辨的熱圖中體現出來。掃描結果也能導出至Geomagic Control X中，進行更多質檢操作。

掃描助力CFD空氣動力學分析

測試并理解飛機的空氣動力學是提高燃油效率、優化飛行性能的第一步。如今，計算流體力學（CFD）測試越來越普及，無論是航空航天制造商，還是私營部門，都能輕松完成。

過去，流程成本高昂，操作復雜，但現在人們可以根據需要輕松完成。一切的一切只要從直升機或其他飛機的精準3D模型/CAD模型開始，就像上文所介紹的Artec Leo為MD-902制作3D模型一樣。

這樣，我們就能結合各種設計變量和機身配置，在不同大氣條件下，模擬并研究飛機的空氣動力性能。

對于航空航天設計師而言，這么做的優勢不言而喻。帶有新配置的虛擬原型模型可以在短短幾天后就落地，而不用像過去一樣等上幾周或數月。

然后，在原型飛機的測試階段，根據飛機尺寸，可選用Artec Leo或Artec Ray掃描儀進行三維檢查，查找金屬疲勞、撞擊傷或其他發生的結構性變化。

結論

一天的掃描可能需要幾天或更久的時間來處理海量數據，才能完成3D模型，但前期這樣一筆時間和精力上的投資卻可以為飛機整個生命周期提供幫助，無論是單架飛機還是整個機隊。

在當今時代，如何以快速便捷、成本更低的方式獲得更好的公差結果，是每個人都關心的問題。在航空航天等許多高標準的領域，借助專業三維掃描儀（如Artec Leo和Ray）和軟件完成的三維掃描，都能幫您順利實現這一目標。