RANGE7大大减少NASA无人驾驶飞机发动机罩设计时间

美国国家航空航天局（NASA）艾姆斯研究中心（加利福尼亚州莫菲特场）需要重新设计其系统集成评估远程研究飞机（SIERRA）的发动机罩，以减少发动机阻力、改进燃油经济性。SIERRA是一种无人驾驶飞机（UAV），用于完成边远地区的日常环境数据收集任务。为设计出更符合空气动力学的发动机罩，NASA需要一种准确的三维CAD模型，其中包括发动机尺寸和发动机罩安装规格。由于SIERRA的发动机是一种现成组装集成产品，这种三维CAD模型过去并不存在。

NASA的工程师估计，采用传统方法构建三维CAD模型需要500个小时。这一过程十分繁琐耗时，包括拆卸发动机、手动测量各个部件，以及重建几何CAD模型。由于原始部件测量的缺失或不准确，建模过程通常需要多次反复进行。 SIERRA无人驾驶飞机发动机总成

为了加快设计过程，NASA与MACHT3 Engineering公司进行了合作，该公司专门从事三维实体建模、有限元分析和机械设计。通过三维激光扫描仪RANGE7和Rapidform XOR软件，MACH-T3对发动机进行了逆向工程设计，只花了NASA预估时间的一小部分就完成了任务。

凭借RANGE7能够直接扫描金属光泽表面，工程师可以在无需喷涂的条件下直接扫描发动机获得其高质量的点云数据，以帮助其从现有部件生成CAD模型。MACH-T3采用了三维激光扫描仪捕获原始扫描数据，并用Rapidform XOR将获取的扫描数据转换成参数化CAD模型。

Rapidform
提取后的实体模型

由于表面质地、颜色的差异，以及视线受阻的影响，光学三维扫描仪通常无法捕获所有的数据点并呈现完整扫描结果。 Rapidform可以识别几何形状，拟合功能使工程师能够提取模型信息，即便在扫描数据缺失的情况下也不例外.这可以简化扫描点云数据至CAD实体模型的转换过程，从而节省时间，提高准确性。

虽然扫描仪无法捕获SIERRA的完整发动机数据， 但是通过Rapidform强大的拟合功能，就可以实现用部分数据去还原整体，来获得SIERRA的一个完整CAD实体模型。

实际部件不可能全面无瑕，因此，工程师有权选择尽量忠于扫描结果，做出不全面的设计，或是基于扫描结果，构建理想化模型。 例如SIERRA发动机的散热器。 由于铸造过程存在副产物，散热片几乎不可能均匀分布。 构建发动机CAD模型时，工程师需要决定保持散热片不均匀分布，还是构建均匀分布的理想化模型。

工程师花了50个小时（而非500小时）完成了整个发动机罩重新设计项目，因此通过三维扫描仪RANGE7和Rapidform XOR软件，MACH-T3团队只用了传统方法10%的时间就顺利完成任务。