來(lái)源:Raise3D
隨著Covid-19持續(xù)爆發(fā),,旅游業(yè)尚未收到復(fù)蘇信號(hào),,全球各大航空公司深受負(fù)面影響,波音公司正在應(yīng)用更多的先進(jìn)技術(shù),通過(guò)VR虛擬模擬幫助訓(xùn)練飛行員,減少實(shí)際執(zhí)飛的飛行培訓(xùn)時(shí)間,。同時(shí)應(yīng)用AR-Augmented Reality (增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)) 技術(shù)來(lái)幫助航空工程師;并使用3D打印技術(shù)快速迭代飛機(jī)零件,。
VR-Virtue Reality(虛擬現(xiàn)實(shí))可以讓使用者沉浸在可交互的世界中,同時(shí)消除我們?cè)谖kU(xiǎn)的現(xiàn)實(shí)世界中可能面臨的風(fēng)險(xiǎn),。如今,,虛擬現(xiàn)實(shí)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了單純的游戲范疇,已經(jīng)被制造業(yè),、航空業(yè),、醫(yī)療應(yīng)急服務(wù)等高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)所接受。
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2021-2-2 17:41 上傳
圖 | 索尼的PS VR 已經(jīng)被市場(chǎng)廣泛接受,,占有率很高
近日,,美國(guó)俄克拉荷馬州州長(zhǎng)視察波音公司的高級(jí)可視化和沉浸式發(fā)展中心;這家位于美國(guó)俄克拉荷馬州的航天巨頭十分重視3D打印技術(shù)和AR/VR等尖端數(shù)字技術(shù)在航空業(yè)的應(yīng)用,。
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圖 | 飛機(jī)維護(hù)副總監(jiān)NancyAnderson帶領(lǐng)俄州州長(zhǎng)Kevin Stitt參觀
在技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)代,,波音公司已經(jīng)開(kāi)始運(yùn)用最新數(shù)字技術(shù)。通過(guò)3D掃描和3D打印,,波音研發(fā)團(tuán)隊(duì)能夠直接制作飛機(jī)中的數(shù)百萬(wàn)個(gè)零部件,,迭代飛機(jī)組件;利用沉浸式體驗(yàn)的AR模擬器,波音公司可以測(cè)量飛行升力和阻力并實(shí)現(xiàn)飛行序列的完全模擬,,即使在飛行員未升空的情況下,,飛行員也能熟悉飛機(jī)操作。
VR技術(shù)幫助訓(xùn)練飛行員
飛行員的訓(xùn)練一直是一項(xiàng)重大課題,;以美國(guó)空軍為例,,要想成為一名合格的飛行員至少要完成2000小時(shí)以上的飛行訓(xùn)練,而每小時(shí)的綜合飛行成本就超過(guò)4萬(wàn)美元,,而在中國(guó),,如果想要成為一名合格的戰(zhàn)斗機(jī)飛行員,至少要在航校接受長(zhǎng)達(dá)8年的訓(xùn)練,,然后只有完成超過(guò)上千小時(shí)的飛行任務(wù)的飛行員才有資格駕駛?cè)鷻C(jī),,另外像殲-20這樣的重型隱形戰(zhàn)斗機(jī),其對(duì)飛行員的要求會(huì)更高,,相應(yīng)訓(xùn)練成本就會(huì)更大,。所以有專家指出,中國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)飛行員的訓(xùn)練成本至少約為1億人民幣,。
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波音公司的傳統(tǒng)飛機(jī)模擬艙
傳統(tǒng)上,,飛行員對(duì)技能和信心要求很高,飛行經(jīng)驗(yàn)只能在空中獲得,。AR和VR徹底改變了這一培訓(xùn)過(guò)程,。而使用VR技術(shù),可以與傳統(tǒng)飛行模擬艙結(jié)合,,將人的經(jīng)驗(yàn)與大數(shù)據(jù)分析融合一體,。
可以肯定的是,各國(guó)空軍和各大航空公司都對(duì)飛行員實(shí)施了VR培訓(xùn),,以減少培訓(xùn)時(shí)間,,增加知識(shí)保留率,提高安全標(biāo)準(zhǔn)——與此同時(shí)減少了潛在的飛行事故-損失高達(dá)數(shù)百萬(wàn)美元的風(fēng)險(xiǎn),。
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圖 | 美國(guó)空軍使用VR訓(xùn)練飛行員
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圖 | 員工展示VR模擬飛機(jī)內(nèi)部環(huán)境和維護(hù)操作
利用沉浸式體驗(yàn)的VR模擬器,,波音公司可以測(cè)量飛行升力和阻力并實(shí)現(xiàn)飛行序列的完全模擬,即使在飛行員未升空的情況下,,飛行員也能熟悉飛機(jī)操作,。
使用VR/AR培訓(xùn)飛機(jī)工程師
航空航天器制造過(guò)程的精密性,要求工程師必須經(jīng)過(guò)高強(qiáng)度的培訓(xùn),,甚至連一些老師傅也不得不隨時(shí)查閱資料,。將AR技術(shù)結(jié)合入培訓(xùn)行業(yè),已經(jīng)不是什么新鮮事,。航空航天行業(yè)中,,傳統(tǒng)的操作指南以文檔式的方式來(lái)靜態(tài)表示,,常為2D圖形。而增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù),,在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),,建立增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的三維操作指南,把“虛”與“實(shí)”有效結(jié)合,,把操作要求與立體畫面疊加到加工實(shí)體上,,使操作人增強(qiáng)對(duì)虛擬信息的理解,并將虛擬信息現(xiàn)實(shí)化,,給操作人直觀而真實(shí)的體驗(yàn),,提升其認(rèn)知力,更有效地發(fā)揮操作指南的作用,。
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圖 | 波音公司開(kāi)發(fā)的AR布線試驗(yàn)系統(tǒng)
航空工程師在噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪機(jī)等復(fù)雜結(jié)構(gòu)上的學(xué)習(xí)實(shí)踐不多,。采購(gòu)飛機(jī)的部件用于培訓(xùn)是費(fèi)時(shí)的,而且成本非常高,。大多數(shù)學(xué)員只有在飛機(jī)送來(lái)維修時(shí)才有機(jī)會(huì)上手,。而隨著飛機(jī)技術(shù)變得越來(lái)越可靠--實(shí)習(xí)工程師的機(jī)會(huì)變得越來(lái)越少。VR彌補(bǔ)了實(shí)習(xí)工程師和他們使用飛機(jī)進(jìn)行物理訓(xùn)練之間的鴻溝,。
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圖 | 航空工程師接受TrentXWB航空發(fā)動(dòng)機(jī)的虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)
在波音公司的高級(jí)可視化和沉浸式發(fā)展中心的反饋表明,,VR技術(shù)是一種可行的學(xué)習(xí)工具,不僅可以提高航空維修的效率和熟練程度,,還可以直接并以成本效益高的方式使飛行員和工程師更有信心,、更有能力;從而使飛機(jī)更安全,、更可靠,。
3D打印快速迭代飛機(jī)部件
除VR/AR的大量使用外,波音公司還運(yùn)用3D掃描和3D打印技術(shù)對(duì)飛機(jī)部件進(jìn)行進(jìn)一步研究和測(cè)試,,并能夠短時(shí)間內(nèi)做出相應(yīng)的技術(shù)調(diào)整,。通過(guò)3D掃描和3D打印,波音研發(fā)團(tuán)隊(duì)能夠直接制作飛機(jī)中的數(shù)百萬(wàn)個(gè)零部件,,迭代飛機(jī)組件在迭代部件最終運(yùn)用前,波音團(tuán)隊(duì)能夠不斷對(duì)其進(jìn)行測(cè)試和改進(jìn),,而Raise3D Pro2打印機(jī)把這些數(shù)字設(shè)計(jì)打印成實(shí)體組件,。
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Artec Space Spider掃描儀可以在幾分鐘內(nèi)捕獲三維圖像,然后用Pro2系列打印機(jī)打印
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圖 | 波音公司高級(jí)可視化和沉浸式發(fā)展中心員工向俄克拉荷馬州州長(zhǎng)Kevin Stitt介紹Pro2 系列打印機(jī)
航空航天行業(yè)之所以是3D打印技術(shù)的重要舞臺(tái),,原因有以下兩點(diǎn):第一,,航空航天設(shè)備往往具有“多品種、小批量”的特點(diǎn),,尤其在試制階段許多零部件都需要單件定制,,若采取傳統(tǒng)工藝則周期長(zhǎng),、成本高,3D打印則可以實(shí)現(xiàn)低成本快速成型,。
第二,,“減重”是航天器迭代的永恒主題,出于減重與強(qiáng)度要求,,航空航天設(shè)備中復(fù)雜結(jié)構(gòu)件或大型異構(gòu)件的比例越來(lái)越高,,若采用傳統(tǒng)的“鍛造+機(jī)加工”方式,則所需工序繁多,、工藝復(fù)雜,,甚至根本無(wú)法直接加工,而3D打印在復(fù)雜部件加工方面具有明顯優(yōu)勢(shì),。
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圖 | 2017年中國(guó)商飛購(gòu)買的功勛機(jī)型N2 Plus
不僅在美國(guó),,在國(guó)內(nèi),3D打印也已經(jīng)進(jìn)入民航領(lǐng)域,,中國(guó)商飛也購(gòu)買了N2 Plus 3D打印機(jī),,協(xié)助進(jìn)行零件研發(fā)/迭代工作。3D打印和VR/AR技術(shù)不斷推動(dòng)著航空航天業(yè)的發(fā)展,;無(wú)論是波音,、空客還是中國(guó)商飛,作為航空業(yè)巨頭,,在如今疫情大環(huán)境下,,他們都會(huì)不斷應(yīng)用最新數(shù)字技術(shù),以備戰(zhàn)未來(lái)市場(chǎng)復(fù)蘇后的競(jìng)爭(zhēng),,推進(jìn)航空制造業(yè)的發(fā)展,。
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