空客A320航空發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)開發(fā)

王　坤, 胡賢躍, 葛雅靜

(1. 中國(guó)民航大學(xué) 航空自動(dòng)化學(xué)院, 天津　300300； 2. 上海東方飛行培訓(xùn)有限公司, 上海　200131)

?

空客A320航空發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)開發(fā)

王坤1, 胡賢躍1, 葛雅靜2

(1. 中國(guó)民航大學(xué) 航空自動(dòng)化學(xué)院, 天津300300； 2. 上海東方飛行培訓(xùn)有限公司, 上海200131)

為提升學(xué)員對(duì)V2500航空發(fā)動(dòng)機(jī)及APU的整體認(rèn)識(shí)，對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、滑油系統(tǒng)等進(jìn)行全面系統(tǒng)的學(xué)習(xí),開發(fā)了空客A320航空發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)。系統(tǒng)地介紹了航空發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬教學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)原理和組成,闡述了其中的關(guān)鍵技術(shù),并給出了虛擬教學(xué)平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)方案。平臺(tái)主要采用圖像處理軟件Photoshop、三維軟件Maya、Unity3D和VS2010綜合開發(fā)工具,航空發(fā)動(dòng)機(jī)三維模型采用.fbx格式,通過腳本語言C#實(shí)現(xiàn)對(duì).fbx模型圖形的控制。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)； 三維軟件； Unity3D； 虛擬仿真平臺(tái)

航空渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)(ENG)簡(jiǎn)稱航空渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)[1-2],既是飛機(jī)的“心臟”,又是推動(dòng)飛機(jī)快速發(fā)展的源動(dòng)力。現(xiàn)在,噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的推力已達(dá)到535 276N,耗油也已降到0.035 kg/(N·h),發(fā)動(dòng)機(jī)推重比增大到10。正是由于航空動(dòng)力技術(shù)的發(fā)展,從而推動(dòng)了整個(gè)航空技術(shù)的進(jìn)步。

航空渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)是目前應(yīng)用很廣的航空發(fā)動(dòng)機(jī),但是其結(jié)構(gòu)與工作原理異常復(fù)雜[3-4],這給相關(guān)專業(yè)的民航學(xué)員的學(xué)習(xí)帶來了較大的困難。此外,由于渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)體積大、造價(jià)高、試車條件復(fù)雜,要讓每個(gè)學(xué)員都能利用真實(shí)的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)學(xué)習(xí)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是有困難的。虛擬現(xiàn)實(shí)(virtual reality)技術(shù)是一種模擬人在自然環(huán)境中的視覺、聽覺、觸覺等行為的高度逼真的人機(jī)交互技術(shù)。它綜合了多種先進(jìn)技術(shù),能夠創(chuàng)造一個(gè)仿真的虛擬環(huán)境,帶給使用者高度的真實(shí)感和沉浸感[5-6]。因此,若采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)搭建一個(gè)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái),不僅能夠真實(shí)、清晰地模擬渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu),而且成本低廉。筆者以空客A320航空渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)V2500及空客A320輔助動(dòng)力裝置(APU)系統(tǒng)模型和工程數(shù)據(jù)為依據(jù),建立V2500/APU運(yùn)算仿真模型,仿真模型輸入輸出的各項(xiàng)數(shù)據(jù)與V2500/APU原型嚴(yán)格保持一致,為航空發(fā)動(dòng)機(jī)培訓(xùn)和課程教學(xué)提供實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

1　總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

根據(jù)軟件Unity3D和Maya的特點(diǎn),利用VS2010等開發(fā)工具進(jìn)行了空客A320航空發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),主要設(shè)計(jì)思路為:

(1) 大量收集關(guān)于空客A320航空渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)V2500及空客A320輔助動(dòng)力裝置(APU)系統(tǒng)模型資料和相關(guān)的工程數(shù)據(jù)；

(2) 根據(jù)設(shè)計(jì)文檔,確定需要制作的模型,大量查閱A320航空發(fā)動(dòng)機(jī)和APU相關(guān)資料、實(shí)地采集圖片信息、查看A320基本模型軟件,獲取A320模型的相關(guān)信息；

(3) 利用Maya制作設(shè)計(jì)文檔中需要的模型以及貼圖(輸出.FBX文件)；

(4) 利用Unity3D進(jìn)行導(dǎo)入模型編輯、場(chǎng)景元素添加、元素關(guān)系設(shè)定、燈光布置等操作；

(5) APU、ENG相關(guān)的仿真代碼整理及交互功能實(shí)現(xiàn)；

(6) APU、ENG系統(tǒng)原理圖Unity3D動(dòng)態(tài)完成,Unity3D與工程通信鏈接；

(7) APU、ENG指示系統(tǒng)VS2010動(dòng)態(tài)完成；

(8) 空客A320航空發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬教學(xué)平臺(tái)發(fā)布,生成應(yīng)用程序.exe文件。

2　模型的建立和導(dǎo)入

2.1模型的建立

空客A320航空發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)用于幫助學(xué)員全面系統(tǒng)地學(xué)習(xí)V2500航空渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)及APU的工作原理,學(xué)習(xí)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、滑油系統(tǒng)、引氣系統(tǒng)、指示系統(tǒng)和控制系統(tǒng),所以其三維模型的建立一定要保證精確和完善。由于渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零件各異且擁有眾多附件的設(shè)備,因此本系統(tǒng)模型的建立使用功能強(qiáng)大的三維軟件Maya。

Maya是三維建模和動(dòng)畫軟件。它的使用,提高了電影、電視、游戲等領(lǐng)域開發(fā)、設(shè)計(jì)、創(chuàng)作的工作流效率；改善了多邊形建模；通過新的運(yùn)算法則提高了性能；支持多線程；可以充分利用多核心處理器。通過前期整理的相關(guān)素材進(jìn)行建模,分析所需器件的實(shí)體組成和結(jié)構(gòu)框架,對(duì)于結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜的器件進(jìn)行分塊建模,建模完成之后再進(jìn)行裝配工作,然后合成并導(dǎo)出.fbx文件,進(jìn)入U(xiǎn)nity3D進(jìn)行模型的導(dǎo)入[7]、虛擬場(chǎng)景元素的添加、燈光布置等操作。為了有更好的仿真效果,建模完成之后要對(duì)模型進(jìn)行貼圖和渲染,同時(shí)要配合使用Photoshop對(duì)個(gè)別材質(zhì)貼圖進(jìn)行特別處理,使視覺效果達(dá)到最佳。

2.2模型導(dǎo)入U(xiǎn)nity3D

Unity3D 是一款跨平臺(tái)的專業(yè)游戲引擎,用它創(chuàng)建的游戲可以在瀏覽器、移動(dòng)設(shè)備乃至游戲機(jī)等幾乎所有常見的平臺(tái)上運(yùn)行,其簡(jiǎn)潔、易用的用戶界面和強(qiáng)大的功能,以及對(duì)iPhone和iPad平臺(tái)的支持[8],使其成為業(yè)界主流游戲引擎。Unity3D對(duì)DirectX和OpenGL的圖形渲染管道進(jìn)行了高度優(yōu)化[9],使低端硬件也可以流暢地運(yùn)行漫游展示、虛擬仿真、交互式動(dòng)畫等,并能夠創(chuàng)造出高質(zhì)量3D仿真系統(tǒng)和真實(shí)視覺效果。

Maya建好的模型可以直接導(dǎo)出.fbx格式的文件,將文件放到Unity3D工程文件夾下的Assets文件夾中,Unity3D 將自動(dòng)導(dǎo)入對(duì)應(yīng)的三維模型及相應(yīng)的貼圖,再次打開Unity3D 時(shí)就可以在Project視圖中看到模型文件。為了進(jìn)行可視化虛擬仿真展示,必須在場(chǎng)景中添加主攝像機(jī)、燈光和地形等其他虛擬環(huán)境的必備元素,并進(jìn)行相關(guān)屬性和主從關(guān)系的設(shè)置,從而能夠使模型達(dá)到最佳顯示效果。使用鼠標(biāo)右鍵和W、A、S、D、Q、E等鍵可以完成三維漫游[10-11]觀測(cè),其中部分模型導(dǎo)入U(xiǎn)nity3D如圖1所示。

圖1　模型導(dǎo)入U(xiǎn)nity3D

3　仿真代碼的整理、編寫和交互功能實(shí)現(xiàn)

3.1仿真代碼整理和相關(guān)代碼編寫

仿真交互功能[12]的實(shí)現(xiàn)需進(jìn)行仿真代碼整理、程序代碼的編寫并完成工程通信鏈接。部分仿真代碼整理見表1。

表1　仿真代碼整理

按鈕的打開、關(guān)閉功能代碼和工程通信鏈接的部分代碼編寫如下:

//部分代碼—引氣按鈕的打開和關(guān)閉功能

Private void cmd_apubleed_MouseLeftButtonDown

(object sender, MouseButtonEventArgse)

{

if (modeapubleed == mode.UP)

{

modeapubleed = mode.DOWN;

apubleeddown.Visibility = System.Windows.Visibility.Visible;

apubleedup.Visibility = System.Windows.Visibility.Hidden;

//apubleedofflt.Visibility = System.Windows.Visibility.Visible;

WD.apu_bleed_sw0 = 1;

if (WC.apu_bleed > 30)

{

WD.eng1_air0 = WC.apu_bleed;

WD.eng2_air0 = WC.apu_bleed;

}

myout.createdata();

myout.sendtosim();

}

else if (modeapubleed == mode.DOWN)

{

modeapubleed = mode.UP;

apubleeddown.Visibility = System.Windows.Visibility.Hidden;

apubleedup.Visibility = System.Windows.Visibility.Visible;

//apubleedofflt.Visibility = System.Windows.Visibility.Hidden;

WD.apu_bleed_sw0 = 0;

myout.createdata();

myout.sendtosim(); }}

//部分代碼—工程通訊鏈接

publicstruct tosim

{

public int ext_elec0;

public float eng1_air0;

public float eng2_air0;

public int apu_fuel_avail0;

public int eng1_fuel_avail0;

public int eng2_fuel_avail0;

public int apu_fire0;

public int eng1_fire0;

public int eng2_fire0;

//for unity

//apu

public int apu_divider_valve0;

public int apu_3way_shutoff_valve0;

public int apu_lp_valve0;

public int apu_deoil_valve0;

public int apu_surge_valve0;

public int apu_load_valve0;

public int apu_air_flap0;

public int apu_oil_supply_filter0;

public int apu_oil_cooled_filter0;

}

publicclass udp_send

{

public int outport = 12001;

public string simip;

public tosim out_sim;

public static UdpClient myUdpClient;

public static IPAddress remoteIP;

public static IPEndPoint iep;

public void initudp()

{

simip = ″127.0.0.1″;

myUdpClient = new UdpClient();

if (IPAddress.TryParse(simip, out remoteIP) == false)

{

MessageBox.Show(″遠(yuǎn)程IP格式不正確″);

return;

}

iep = new IPEndPoint(remoteIP, outport);

}

3.2系統(tǒng)原理圖和交互功能實(shí)現(xiàn)

通過APU、ENG系統(tǒng)原理圖仿真代碼的整理、編寫,實(shí)現(xiàn)交互功能,即完成系統(tǒng)原理圖Unity3D動(dòng)態(tài)成型。在Unity3D 中,基本的環(huán)境、燈光、攝影機(jī)、組件添加好后,需要通過腳本來完成人機(jī)交互。腳本是用來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)行為的程序代碼,運(yùn)行程序時(shí)該物體就按照腳本所編輯的規(guī)律運(yùn)動(dòng)。Unity3D目前支持3種腳本語言:JavaScript、C#和Boo[13],其中C#功能最強(qiáng)大,因此采用C#腳本語言進(jìn)行系統(tǒng)原理圖的開發(fā)和設(shè)計(jì)。APU燃油系統(tǒng)原理圖如圖2所示。

通過仿真代碼的整理和相關(guān)程序代碼的編寫,能夠?qū)崿F(xiàn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能主要有:

(1) 對(duì)V2500航空渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)及APU有整體認(rèn)識(shí),深入了解V2500航空發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、點(diǎn)火過程、各種模擬的工作狀態(tài)和工作原理；

(2) 察看APU、ENG各系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)原理圖,全面系統(tǒng)地學(xué)習(xí)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、滑油系統(tǒng)、引氣系統(tǒng)、指示系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；

(3) 進(jìn)行相關(guān)的測(cè)試操作,即通過改變控制變量,察看系統(tǒng)原理圖中可運(yùn)動(dòng)部件的變化情況。

圖2　APU燃油系統(tǒng)原理圖

3.3指示系統(tǒng)交互功能的實(shí)現(xiàn)

通過APU、ENG指示系統(tǒng)仿真代碼的整理、編寫,實(shí)現(xiàn)交互功能,即實(shí)現(xiàn)指示系統(tǒng)visual動(dòng)態(tài)完成。在VS2010中創(chuàng)建WPF應(yīng)用程序[14],它是微軟推出的基于Windows Vista的用戶界面框架,屬于.NET Framework 3.0的一部分。它提供了統(tǒng)一的編程模型、語言和框架,真正分離了界面設(shè)計(jì)人員與開發(fā)人員的工作,同時(shí)也提供了全新的多媒體交互用戶圖形界面。導(dǎo)入前期整理的指示系統(tǒng)的相關(guān)素材圖片(如飛機(jī)電子集中監(jiān)控(ECAM)上的高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、排氣尾溫EGT等)之后,編寫相關(guān)程序代碼,實(shí)現(xiàn)指示系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)完成。

通過仿真代碼的整理和相關(guān)程序代碼的編寫能夠?qū)崿F(xiàn)的部分功能有:

(1) 通過改變控制量,使得低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、排氣尾溫等參數(shù)發(fā)生變化；

(2) 顯示機(jī)載燃油量FOB、總重GW；

(3) 實(shí)時(shí)顯示壓力表參數(shù)、靜壓空氣溫度SAT、總溫TAT等。

4　V2500航空發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)發(fā)布

4.1虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)操作面板設(shè)計(jì)

為方便學(xué)員的操作,對(duì)操作控制面板進(jìn)行了設(shè)計(jì),根據(jù)整體功能的實(shí)現(xiàn),分別設(shè)計(jì)Unity3D系統(tǒng)原理圖操作面板和WPF指示系統(tǒng)操作面板,其中指示系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)操作面板如圖3所示。

圖3　指示系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)操作面板

4.2虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)發(fā)布

Unity3D的一個(gè)很重要的特點(diǎn)是跨平臺(tái)開發(fā)[15],它實(shí)現(xiàn)了一次開發(fā)、一鍵式發(fā)布、發(fā)布到多種平臺(tái)的功能。目前,Unity3D支持發(fā)布到Android、Windows、Linux、Mac、IOS、Web 和Flash等平臺(tái)。PC平臺(tái)下的Unity3D程序和WPF程序[16]均可以發(fā)布.exe程序,雙擊.exe文件,便可運(yùn)行虛擬仿真程序,既方便,又快捷。

V2500航空渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)發(fā)布為單機(jī)版.exe程序,其中date.exe用于數(shù)據(jù)傳輸,eng.exe用于指示系統(tǒng),system.exe用于系統(tǒng)原理圖,均可以在PC機(jī)上直接操作。

4.3虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的應(yīng)用

運(yùn)行虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用程序,即可進(jìn)入虛擬實(shí)驗(yàn)操作。在指示系統(tǒng)操作界面,可以進(jìn)行航空發(fā)動(dòng)機(jī)模擬試車點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)、控制量的變化對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)影響的實(shí)驗(yàn),既可以進(jìn)行控制計(jì)算和狀態(tài)監(jiān)控,也可以進(jìn)行按鈕的功能測(cè)試。在系統(tǒng)原理圖界面,可以學(xué)習(xí)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理,察看ENG、APU等系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)原理圖,學(xué)習(xí)其工作原理和工作過程,并能夠通過改變控制量,觀察原理圖中可運(yùn)動(dòng)部件的變化,監(jiān)測(cè)各系統(tǒng)性能的變化等。其中指示系統(tǒng)操作界面如圖4所示,APU/ENG系統(tǒng)原理圖操作界面如圖5所示。

圖4　指示系統(tǒng)操作界面

圖5　系統(tǒng)原理圖操作界面

4.4虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的應(yīng)用

與傳統(tǒng)的書面培訓(xùn)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式相比,航空發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的主要優(yōu)勢(shì)是:

(1) 幫助學(xué)員在短時(shí)間內(nèi)對(duì)V2500航空渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)及APU有整體的認(rèn)識(shí),掌握航空渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)V2500的工作原理、特性和主要性能指標(biāo)；

(2) 可以準(zhǔn)確、快速地獲取航空發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)的技術(shù)信息,大大減少了閱讀文字資料的時(shí)間；

(3) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)操作方便、快捷、直觀,運(yùn)行流暢,能夠?qū)娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、滑油系統(tǒng)、引氣系統(tǒng)、指示系統(tǒng)、控制系統(tǒng)進(jìn)行全面系統(tǒng)的學(xué)習(xí),并且能夠?qū)Ω飨到y(tǒng)的原理進(jìn)行直觀展示；

(4) 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)增強(qiáng)了顯示和交互效果,對(duì)于內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的設(shè)備,通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以很直觀地了解其工作原理、工作過程和關(guān)鍵部件的作用。

5　結(jié)語

航空發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)比傳統(tǒng)的培訓(xùn)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式有很大的優(yōu)越性,它打破了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和培訓(xùn)方式的局限性。該實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)能夠?yàn)榕嘤?xùn)航空勤務(wù)人員、培養(yǎng)航空專業(yè)人才提供條件,為民航相關(guān)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供便利,為學(xué)員畢業(yè)后從事民航機(jī)務(wù)維修工作打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐基礎(chǔ)。

References)

[1] 李書明,林兆福.民用航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與系統(tǒng)[M].北京:兵器工業(yè)出版社,2005.

[2] 郭慶,王翔宇,王元爭(zhēng).基于U3D的航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪裝配模擬器開發(fā)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2012,29(4):111-112.

[3] 劉長(zhǎng)福,鄧明.航空發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)分析[M].西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社,2006.

[4] 廉筱純,吳虎.航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理[M].西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社,2005.

[5] 張?jiān)礉?基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的越野群車加油車加油系統(tǒng)維修性分析與預(yù)計(jì)研究[D].重慶:后勤工程學(xué)院,2010.

[6] 郭慶,彭鴻博,閆國(guó)華.航空發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬展示課件設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2011,28(3):91-93.

[7] 邱建松.基于Unity3D的實(shí)時(shí)虛擬仿真系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J].電子制作,2012(12):11-12.

[8] 倪樂波,戚鵬,遇麗娜.Unity3d產(chǎn)品虛擬展示技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2010,9(2):54-55.

[9] Michelle Menard. Unity游戲開發(fā)實(shí)戰(zhàn)[M].史曉明,李強(qiáng),譯.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2012.

[10] 周爍,陳靜榮,李琳,等.大型商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)科研裝配線三維虛擬設(shè)計(jì)[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程,2015,44(5):24-25.

[11] 徐良軍,章建,蔣毅,等.基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的電力安監(jiān)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)[J].計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用,2010,19(11):162-163.

[12] 朱興動(dòng).武器裝備交互式電子技術(shù)手冊(cè):IETM[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2009.

[13] 高建宏,劉新鋒,王志梁.基于Unity 3D的電力需求側(cè)項(xiàng)目虛擬展示平臺(tái)研究[J].山東電力技術(shù),2013(3):47-48.

[14] 李成剛,馮靜,凌玲.基于WPF的交互式繪圖系統(tǒng)開發(fā)[J].微型機(jī)與應(yīng)用,2011,30(6):50-51.

[15] 郭芮,蔣明,鄭劼恒,等.基于Unity3D的加油車虛擬訓(xùn)練系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].機(jī)械設(shè)計(jì),2014,31(3):84-86.

[16] 冉躍龍,閆英敏.基于WPF的三維電路級(jí)虛擬維修訓(xùn)練系統(tǒng)平臺(tái)[J].電子器件,2014,37(4):718-720.

Development of aero-engine virtual teaching platform based on Airbus A320

Wang Kun1, Hu Xianyue1, Ge Yajing2

(1. College of Aeronautical Automation, Civil Aviation University of China, Tianjin 300300, China;2. Shanghai Eastern Flight Training Co.,Ltd, Shanghai 200131,China)

The design and development of virtual learning platform for aero-engine of Airbus A320 intend to change the traditional way of teaching experiments and training, to improve the internship conditions and update internship content, to promote students’ overall understanding for V2500 aero-engine and APU, meanwhile students can study the aero-engine’s ignition system, fuel system and oil system comprehensively and systematically, and have an intuitive understanding of the principle of each system. This paper systematically introduces the design principle and composition of virtual learning platform for aero-engine, elaborates on the key technologies and gives the implementation of virtual teaching platform. The platform mainly uses the image processing software Photoshop, 3D software Maya, Unity3D and VS2010 comprehensive development tools, and three-dimensional model of aero-engine, adopts .fbx format and realizes the .fbx model pattern controlled by a scripting language C#.

aero-engine; 3D software; Unity3D; virtual simulation platform

10.16791/j.cnki.sjg.2016.03.028

2015- 08- 12

民航局科技創(chuàng)新引導(dǎo)資金項(xiàng)目(20150227)

王坤(1978—),女,天津,博士,副教授,主要研究方向?yàn)槟Ｊ阶R(shí)別、智能系統(tǒng)、故障檢測(cè)與分析

E-mail:kunwang@cauc.edu.cn

胡賢躍(1991—),男,安徽滁州,碩士研究生,主要從事智能系統(tǒng)與故障檢測(cè)研究.

E-mail:cauc_xyhu@163.com

TP391.9

A

1002-4956(2016)3- 0112- 05