民用飞机基于三维模型标注的外部涂装和标记

徐剑+陈裕

【摘 要】民用飞机的外部涂装和标记是飞机外部标识重要组成部分，在飞机的使用过程中有着不可或缺的作用。外部涂装是航空公司形象的象征，外部涂装直接代表企业形象，美观新颖的涂装有利于加深旅客印象，提升知名度和竞争力，同时还承担着保护飞机免受腐蚀侵蚀的作用。外部标记在飞机使用和检修过程中给予工作人员提供操作的通知、提示、指示和警告，用于提高飞机使用运营过程中的维修性与安全性，降低飞机和航空公司的运营成本。

本文从基于二维图纸和三维模型进行民用飞机外部涂装标记设计比较的角度，对民用飞机基于三维模型标注的外部喷漆标记进行了研究。

【关键词】民用飞机；外部喷漆标记；数字样机；模型；标注

0 引言

民用飞机的外部涂装和标记与飞机形影相随，起着对飞机进行保护和识别的作用。早期的飞机主要机身部件多为木制，在制造过程中需要在机身上涂油，以防止受到潮湿腐蚀等影响，保证飞机的出勤，这是飞机外部涂装和标记最初来源。现代飞机外部涂装和标记同样起着保护和识别飞机的作用，同时还承担着加深旅客对飞机的印象，提升企业知名度和竞争力，提高飞机维修性与安全性，降低运营成本的作用。

民用飞机设计从20世纪90年代波音B777数字样机的诞生，全面转入三维数字化设计时代，飞机设计从传统的二维图纸渐渐被三维数字化设计所代替，三维数字化模型基于巨大的优势，可多视角的表达二维图纸上无法表达的信息，极大地提高设计协同和方案优化的效率。民用飞机外部涂装和标记设计，同样借助着三维数字化设计的新技术，不断优化和改进二维图纸设计自身的局限和不足。

1 基于二维图纸标注的外部涂装和标记

传统的民用飞机外部涂装和标记都是基于二维CAD图纸进行设计的，从飞机的正视、俯视、侧视等维度在平面上标识出飞机外部涂装和标记。

首先由于二维图纸的局限性，真实外形曲面投影到二维平面上是无法反映真实尺寸的，图纸和标记的定位尺寸初期需要借助飞机实物进行现场测量，导致飞机外部涂装和标记图纸的初期定位尺寸极少，只能通过后期优化补充数据，指导工厂操作实施的效率大大降低。

其次二维图纸往往是由飞机的三面图生成，对于外部的天线、传感器、不能喷漆区域没有详细的反映，使设计人员无法判断和预知飞机涂装和标记是否影响该区域，而采取相应的措施。

最后由于民用飞机的外部标记很多（多达上百），且所处的位置非常分散，用二維图纸标识飞机外部标记时需要对每处标记进行额外的特殊视图描述，极大的增加设计工作量，同时二维平面与飞机三维曲面的差异，往往使很多标记的最终定位需要在真实飞机上实际确认，无形中也增加了图纸优化的工作量。

2 基于三维模型标注的外部涂装和标记

使用基于三维模型标注的进行飞机外涂装和标记的设计，可以明显解决在二维图纸上遇到的局限性和不足，发挥三维模型的优势。

首先基于三维模型标注的进行飞机外涂装和标记，可使用飞机的三维外形作为参考，使设计人员可以基于更加精确的三维数模进行飞机外涂装和标记的设计，解决了平面图纸无法真实反映三维真实尺寸的不足，使喷漆和标记的定位尺寸和位置十分精确，避免在实物飞机上确认优化的步骤，直接指导工厂实施，而工厂拿到基于三维模型标注的涂装标记图纸后，可以在任何区域通过三维模型测量不确定或者有疑问的地方进行反馈，可以极大地提高了设计生产效率。

其次三维模型标注的飞机外涂装和标记可借助数字样机将飞机外表面的天线、传感器、不能喷漆标记的区域精确地定位到三维飞机喷漆和标记模型上，提前预判并采取相应的解决措施。

最后三维模型标注的飞机外涂装和标记同样可以解决二维的飞机外部标记图纸上标记众多，视图表达繁多的问题，因为利用三维模型的视图功能可以将标记的内容以任何角度灵活自由地标记到模型上，而且定位精确。

3 展望

未来随着三维数字化设计和人工智能水平的不断提高，民用飞机基于三维模型标注的外部涂装和标记将不断结合新的技术，发展产生新的成果。

【参考文献】

[1]陆峥.民用飞机设计与研究1998年，民用飞机外部喷漆方案设计.

[2]沈海军.发明与创新（综合科技）2011年世界大战中的飞机表面喷涂.

[3]李雷.电脑编程技巧与维护2011年.试谈CAD和CATIA在飞机中的应用.

[责任编辑：张涛]endprint