SHINING 3D扫描技术助Black Falcon车队精准修复赛车,重返纽博格林极限赛道
Black Falcon车队在纽博格林24小时耐力赛中遭遇了严重碰撞。 赛车没有换新,而是选择整体重建,损伤大到让团队不是简单修修补补就能解决。 修复完成后怎么确认真的修好了呢?车队没有直接相信眼睛,而是把SHINING 3D的扫描技术搬了出来,让一台3D扫描仪来把关。

这台FreeScan Trak Nova来自SHINING 3D,也就是先临三维,负责检查赛车的重建区域到底对不对。 确认一切没问题之后,赛车才回到纽博格林北环赛道(Nordschleife)继续比赛。 Black Falcon把修复后的检查看作一个独立环节,正好夹在车间工作和赛道使用之间。 为什么要这么较真?因为它要回的是纽博格林北环赛道,24小时耐力赛的举办地,全世界最具挑战性的赛道之一。 这辆车要重返北环,以竞技极限状态去跑,光靠目测或者传统量具,没人敢拍胸脯。
Black Falcon驻扎在纽博格林赛道已经跑了超过20年,拿过两次纽博格林24小时耐力赛冠军,组别胜利超过300次。 新一代保时捷911 GT3 Cup赛车引入之后,Black Falcon和SHINING 3D(先临三维)建立了一整套技术合作,扩展了自身的技术能力,扫描验证只是其中一环。 这支车队的传承开始走向数字化。
高性能赛车的机械结构复杂又精密,修复工作做完还不够,复核必须足够细致,才能确保每一处修复都足够可靠。 工程师没有只靠目视检查,也没有依赖传统测量手段。 他们把修复区域完整扫描了一遍,检查重建后车辆的几何形态,评估修复结果。 这是一套为大型工业检测设计的便携式光学测量系统,扫出来的数据能直观评估重建结构的几何形态。 相当于在车间和赛道之间,加了一道明明白白的验证关卡。

FreeScan Trak Nova被用来做底盘和碰撞结构分析,也用于长距离赛事里记录使用过的车辆表面状况。 像前唇扰流板(空力分流器)这种部件,也包括在内。 数字数据让工程师能够保留每个部件的几何形态记录,用来做检测和更进一步的工程工作。 这些信息,远超物理部件本身能提供的范围。

扫描得到的几何数据还被用到了重新设计和CFD仿真上。 前唇扰流板扫出来就能生成数字几何模型,直接作为CFD工作的基础。 Black Falcon表示,跟成本高昂的风洞测试相比,这个方法在某些开发任务里能减少时间和成本。 工程师还能直接基于部件的实际几何形态来工作,不用手动重建模型。 更重要的是,从真实扫描出发而不是在CAD里手工重建,数字化工程决策始终有实物作参照,赛车和数字模型不再是两个割裂的参考源。 这才是整套流程最值钱的地方。
支撑这套流程的FreeScan Trak Nova,本身也很有意思。 系统采用可分离式设计,手持扫描仪和独立跟踪单元配对,跟踪单元型号叫FreeScan UE Nova,还能单独当手持式激光扫描仪用。 按先临三维的说法,这套系统拥有市面上最大的视场,完全无线,跟踪器和大视场扫描仪都内置计算模块,能实时处理数据,电池也是可换的,长时间扫描不用担心中途断电。 宽幅激光扫描负责捕捉整体结构,动态跟踪负责精细的局部细节,两套数据最终融合成一套数据集。 对Black Falcon来说,好处就是不用换设备,就能从全底盘扫描直接切到修复区域的精细检测。

精度是核心设计要点,在12立方米的工作空间内,精度等级为0.02毫米,体积精度为0.062毫米。 这些数字在先临三维自家的ISO/IEC 17025认证实验室里,依据VDI/VDE 2634第3部分和ISO 10360标准验证过,都是工业检测广泛使用的计量基准。 一项专利视频摄影测量功能,让大型物体扫描不再需要编码标记点,用校准杆和实时视频采集,就能在2600×2200毫米的扫描范围内维持体积精度。 两个组件都尽量做轻了,跟踪器1.2公斤,宽幅单元1.6公斤,一个便携箱就装下。 对于比赛周末要在车间和赛道边来回搬设备的车队,这一点很实在。 这套产品设计还拿到了2026年的iF设计奖。
这辆车回到北环之前,数据已经把该确认的事确认完了。
Black Falcon把扫描当作重建后的验收手段,在赛车圈并不是孤例。 把扫描几何数据当成常规工程步骤,而不是偶尔用一次的量具,正成为整个行业的趋势。 F1的红牛车队,和计量与扫描技术公司海克斯康合作,把质量检测融进开发周期,零部件还没运到赛道,就先用计量和扫描系统做测量和验证。 红牛还提前启用了一套新扫描系统,据说这让他们比对手多出了六个月的先发优势。
级别再往下走,征战世界超级摩托车锦标赛的川崎Puccetti Racing车队,用手持式3D扫描仪捕捉摩托车的几何形态,优化新整流罩的空气动力学。 这个改进被认为带来了可测量的速度提升,还帮助他们拿下一场胜利。
NASCAR那边更有跨界色彩。 美国纳斯卡赛车(NASCAR)把等比例3D打印用在了奥运雪橇上,相当于把赛车空气动力学的工作流程搬到了另一项运动里。 工程师搭了一套定制扫描装置,让专注数字扫描的Digital Reality Scanning公司在犹他州帕克城的雪橇世界杯期间,对雪橇和运动员做高分辨率、无标记点的3D扫描。 生成的数字模型进入CFD分析,最后被制成等比例3D打印复制品,送到NASCAR自己的研发设施里做风洞式空气动力学测试。
从F1到世界超级摩托车锦标赛,再到奥运滑行运动,信号是一致的。 扫描正在成为工程师们最信赖的起点。


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