【新启航】飞机起落架外筒深孔型腔的检测方法 —— 激光频率梳 3D 轮廓检测

摘要：本文聚焦于飞机起落架外筒深孔型腔的检测难题，详细介绍了激光频率梳 3D 轮廓检测这一创新方法。通过对该技术原理、优势以及应用情况的阐述，旨在为飞机起落架外筒深孔型腔的精准检测提供新的思路与参考。

一、引言

飞机起落架作为飞机起降过程中的关键部件，其安全性至关重要。外筒深孔型腔的质量状况直接影响起落架的性能与可靠性。传统检测方法在面对深孔型腔复杂结构时，常面临精度不足、检测效率低等问题。激光频率梳 3D 轮廓检测技术的出现，为解决这些难题带来了新的契机。

二、激光频率梳 3D 轮廓检测技术原理

激光频率梳是一种能产生超短光脉冲序列的工具，其脉冲的重复频率极为稳定 。在 3D 轮廓检测中，利用激光频率梳发射的光脉冲，当脉冲照射到飞机起落架外筒深孔型腔表面时，部分光被反射回来。通过精确测量光脉冲发射与接收的时间差，结合光速，可计算出型腔表面各点到测量设备的距离。同时，借助特定的扫描方式，如逐行扫描或螺旋扫描，获取大量距离数据。这些数据经算法处理，便能构建起型腔的 3D 轮廓。

三、激光频率梳 3D 轮廓检测技术优势

（一）高精度

激光频率梳稳定的重复频率，使得光脉冲飞行时间的测量精度极高，从而能够精确测定型腔表面各点的位置，可实现亚微米级别的测量精度，能有效检测出型腔表面细微的缺陷、磨损等情况。

（二）高效性

相比传统检测方法，激光频率梳 3D 轮廓检测可快速扫描型腔，短时间内获取大量数据。例如，在对复杂型腔进行检测时，传统方法可能需要数小时甚至数天，而该技术仅需几十分钟即可完成，大大提高了检测效率，满足飞机制造业对批量生产部件快速检测的需求。

（三）非接触式测量

该技术采用非接触方式，避免了接触式测量可能对型腔表面造成的损伤，特别适用于对表面质量要求极高的飞机起落架外筒深孔型腔检测。

四、激光频率梳 3D 轮廓检测技术应用

在飞机起落架外筒深孔型腔检测实际应用中，首先需根据型腔的尺寸、形状等参数，对激光频率梳 3D 轮廓检测设备进行参数优化设置，如扫描范围、扫描步长等。检测过程中，将设备精准定位在合适位置，确保激光能够完整覆盖型腔表面。获取的检测数据会实时传输至计算机，利用专门的数据分析软件，对 3D 轮廓数据进行处理与分析，判断型腔是否存在尺寸偏差、表面缺陷等问题。 例如，通过与标准 3D 模型对比，能迅速识别出型腔超差区域，并给出详细的偏差数值，为后续修复或改进提供有力依据 。

五、结语

激光频率梳 3D 轮廓检测技术凭借其高精度、高效性及非接触式测量等优势，在飞机起落架外筒深孔型腔检测中展现出巨大的应用潜力。随着该技术的不断发展与完善，有望进一步提升飞机起落架的制造质量与安全性，推动航空制造业的发展。

激光频率梳3D光学轮廓测量系统简介：

20世纪80年代，飞秒锁模激光器取得重要进展。2000年左右，美国J.Hall教授团队凭借自参考f-2f技术，成功实现载波包络相位稳定的钛宝石锁模激光器，标志着飞秒光学频率梳正式诞生。2005年，Theodor.W.Hänsch（德国马克斯普朗克量子光学研究所）与John.L.Hall（美国国家标准和技术研究所）因在该领域的卓越贡献，共同荣获诺贝尔物理学奖。​

系统基于激光频率梳原理，采用500kHz高频激光脉冲飞行测距技术，打破传统光学遮挡限制，专为深孔、凹槽等复杂大型结构件测量而生。在1m超长工作距离下，仍能保持微米级精度，革新自动化检测技术。​

核心技术优势​

①同轴落射测距：独特扫描方式攻克光学“遮挡”难题，适用于纵横沟壑的阀体油路板等复杂结构；​

（以上为新启航实测样品数据结果）

②高精度大纵深：以±2μm精度实现最大130mm高度/深度扫描成像；​

（以上为新启航实测样品数据结果）

③多镜头大视野：支持组合配置，轻松覆盖数十米范围的检测需求。

（以上为新启航实测样品数据结果）