当飞机降落在跑道上, 与地面发生意想不到的有力碰撞, 在航空业中称为“硬着陆”。这是一种常见的事件, 每一 个飞行员在他的职业生涯中, 至少会经历一次硬着陆。 不管是否因为气象条件、力学问题、飞机超重、飞行员 错误等, 硬着陆都会造成不同程度的影响, 轻则引起乘客不适, 严重的则会损毁一架飞机。因此, 当发生硬着陆时, 飞机必须在下个航班之前进行结构性损伤的检查。在庞巴迪宇航公司, 这就是地面支持设备团队的职责所在。
世界第三大民用飞机制造商, 庞巴迪宇航公司设计制造并支持用于业务、商业、专业的两栖飞机市场创新航空产品。庞巴迪致力于为客户提供全方位的支持与服务。 在它的客户支持小组拥有CRJ地面支持设备团队, 其中包括训练有素的专家解决技术问题, 以保证飞机的飞行。
“要知道, 一架飞机停飞一天要损失10万美元, 庞巴迪地 面支持设备团队致力于夜以继日的工作, 在全球范围内, 尽快使飞机能够继续飞行,” 庞巴迪地面支持设备团队协调员Benoit Roby说。一旦接到通知说一架飞机出 现问题, 则需要对称性和定位检查分析其工程结构 （如, 飞机被行李转运机或喷射桥撞击, 又或者经历一 次硬着陆）, Robby的团队将在短时间内被派往全球任 何位置。庞巴迪地面支持设备团队侧重于商业飞机部 门和最近的庞巴迪CRJ NextGen系列支线飞机。
对称性及定位检查是通过飞机机身的尺寸验证来判 定它的机翼和尾翼的纵向轴对称。对称性检查包括: 机身垂直偏差; 平尾二面角; 发动机垂直偏差; 发动 机水平定位角度; 机身水平偏差机翼和水平尾翼定位; 垂直稳定器定位; 机翼损坏和扭曲检查; 起落架检查, 以及小翼的对称性。飞机结构的定位检查是指飞机各 主要组成部分的位置关系必须被检查; 这包括机翼组, 尾翼组和机身组。
之前的检查, 特殊条件不可忽视, 以确保测量的精度, 即, 飞机要在封闭的机库中, 意避免风或阳光干扰定位读数; 发动机要停止运行4小时, 燃料箱要清空; 飞机必须在 一个中立/ 水平的位置（即, 固定在千斤顶上, 使重量 平均分布）。
传统方法, 对称性和定位检查使用铅垂线和基准平面的 方法进行。这涉及到使用铅锤人工测量, 精密光学水平, 经纬仪, 卷尺, 以及很多几何配件构成的对称性和定位 工具。然而, 每个对于飞机模型是特殊的, 这意味着在 使用过程中具有局限性。此外, 传统的方法需要两个技 术人员, 在最好的情况下需要12-14个小时完成。
为了执行检测, 目标点使用飞机上对称螺钉作为基准点。 铅垂线丢到地上手动测量。因为飞机体型巨大, 对于技术人员来说获得测量值既费时又费力。计算方程作出报 告都是手工完成, 两个技术人员必须参与: 一个人测量, 另一人记录结果。
对称性和定位工具的物理尺寸对传统的方法提出了一 个全新的挑战。工具放在一个超大的箱子中, 并跟随小组前往世界各地, 这是一个壮举。额外的费用、延误以及海关问题屡见不鲜。这些问题有时导致小组被迫等待 工具的到来, 这浪费了时间。此外, 运输工具到最初的 目的地又存在另外一个问题, 因为这些设备被其他船员 打包, 有损坏和遗忘的风险。
Roby和它的团队曾寻找可通用于所有飞机的便携式系 统来简化他们的检测过程。“传统的对称和定位工具的运输有相当大的缺点, 这使我们考虑使用3D扫描方案; 然而, 我们正在寻找一个解决方案, 不影响我们的报告 系统的输入和输出,” Benoit Roby说, “选择便携式3D 硬件之后, 我询问我们在工具服务测量系统的专家, 他们极力推荐使用PolyWorks®。” 庞巴迪地面设备团队 的目标是消除设备, 节省时间并使测量仪器极可能简单, 因为不是所有技术人员都是计量专家。
Roby的团队选择了便携式徕卡跟踪仪AT401和1.5"CCR, 结合PolyWorks |检测模块™。选定的3D测量方法提供了 一个通用的解决方案, 适合所有的飞机——工具不能接 近的限制, 已经成为过去。“新的解决方案是普遍的, 便携的, 可以随身携带; 有一个巨大的好处, 那就是我 们在航行中, 甚至没必要去检查设备,” Roby说。把一 台笔记本电脑和一个自制的用于跟踪仪固定的平台改进设备, 这就是所有的对称性和定位工具——大大简化 了物流运输。
使用3D计量解决方案还有另一个好处, 那就是前面提 到的做检查时的最佳条件不能总是得到满足。加上灵 活性和稳定性, 这种解决方案提供的一些步骤, 可以完 全消除, 减少许多后勤方面的限制。
然而, 最显著的好处是节省大量时间: 一个对称性和对 称检查现在可以由一个技师在6个小时内完成——Roby 甚至估计, 他们将能够在4小时内完成。还有个事实就是, 前面 的方法中经常会遇到延误; 庞巴迪公司不能形成标准的服务。随着使用3D测量方法, 他们现在可以估计费用, 这很重要, 因为对庞巴迪这样的组织来说, 能够计划运 营成本是关键。
使用PolyWorks, 整个对称性和定位的过程都变得简单。 技师到达地点, 调试设备并在飞机上确定目标点。这些 一旦完成, 他便使用CCR开始测量, 由PolyWorks来完成 剩下的部分。确定轴, 移动设备, 配对, 以及调整匹配等 操作都可以在PolyWorks中执行。每次测量, 数据都可 以在Polyworks中实时显示, 更重要的是, 整个报告可 以自动更新。
PolyWorks减少人为错误, “我对PolyWorks有信心;如果过程中出现错误, 它会立即指出,” Roby说。目标点测 量完成以后, 技术人员可以在PolyWorks中立即得到与 CATIA CAD模型的偏差。Roby发现了软件互动很直观。 事实上, PolyWorks可以很轻易的将模型从CAD软件中 输入进来, 以及很容易的生成报告是Roby决定购买的关键因素。
报告
通过使用PolyWorks, 现在比以往更容易生成报告。 结果输出成Excel和标准报告格式依然不变。“由于我们 必须坚持严格的国际标准, 我们需要一个不会影响我 们的模型文件的解决方案。PolyWorks容易理解和使用, 加上它符合我们的标准,” Roby陈述到。PolyWorks提供 灵活的报告, 服务工程团队在现场需要的报告现在都 可以实时完成。此外, PolyWorks技术支持团队与Roby 的团队密切合作, 来创建适合他们实际需求的报告。 结果就是: 报告进行了优化, 然而不影响报表模型, 因为输入和输出是完全相同的。
最初购买PolyWorks是为了协助庞巴迪进行对称性和定 位检查, 并且现在已经证明它完全超过预期。“PolyWorks 提供了我们需要的多种功能。我们为了实现这个目的选择购买该产品, 并且我们已经开始使用它来实现我们的需要。” 把PolyWorks集成到他们的检验流程中, 庞巴迪进行对称 性和定位检查的时间减少了75%, 有鉴于此, PolyWorks 在这个过程中被称为对称的两栖飞机。
在飞机的生命周期内, 它很可能维持某种形式的结构损伤, 并且因此, 损伤评估将仍然是修理飞机的一个重要步骤。 幸运的是, 有行之有效的解决方案, 协助检察人员让飞机 尽快返回空中——减少停机时间, 节省金钱, 并且有助于 更安全的空中旅行。
