2007年我考入北京航空航天大學(xué)高等工程學(xué)院,進(jìn)入飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)學(xué)習(xí)。那時(shí)學(xué)院的“低空長航時(shí)無人機(jī)”科技實(shí)踐平臺剛剛建立不久,對飛機(jī)有著強(qiáng)烈興趣的我立刻參與其中。大二時(shí),做了一個(gè)低年級學(xué)生看起來高不可攀的題目——自適應(yīng)機(jī)翼。
參加科技實(shí)踐選題創(chuàng)新是個(gè)難點(diǎn)。許多同學(xué)認(rèn)為新穎的題目都被前人做完了,不是尋求老師的幫助,就是干脆把別人做過的再做一遍。其實(shí)在學(xué)習(xí)和生活中隱藏著許多好的選題。大家經(jīng)??匆娤铲o在校園里飛來飛去,有誰想過喜鵲為什么飛得如此隨心所欲。稍加留意不難發(fā)現(xiàn),喜鵲在飛行時(shí)翅膀的彎度在不斷變化,如果把翅膀的這種變化應(yīng)用于機(jī)翼,那將對飛機(jī)的飛行品質(zhì)帶來怎樣的影響?于是,對學(xué)長們設(shè)計(jì)制作的無人機(jī)進(jìn)行機(jī)翼改造,使無人機(jī)能夠根據(jù)飛行狀況自動改變機(jī)翼彎度以提升飛行效果,便成為我大二進(jìn)行了一年的無人機(jī)課題分支項(xiàng)目“自適應(yīng)機(jī)翼”的研制。當(dāng)時(shí)學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)鼓勵(lì)我說,只要從中獲得收獲就是成功,不用關(guān)心獲獎(jiǎng)與否。
飛機(jī)設(shè)計(jì)牽涉到氣動、結(jié)構(gòu)、控制等多學(xué)科。由于高等工程學(xué)院的同學(xué)來自于十多個(gè)學(xué)科,使我沒費(fèi)太大周折就找齊了項(xiàng)目需要的各專業(yè)同學(xué)。項(xiàng)目進(jìn)展得并不是一帆風(fēng)順。在最初的設(shè)計(jì)中,自適應(yīng)機(jī)翼的變彎度翼肋是用一根長棒的平移來帶動其運(yùn)動的,而長棒的運(yùn)動由舵機(jī)帶動一個(gè)杠桿(控制點(diǎn))來驅(qū)動實(shí)現(xiàn)。雖然全套機(jī)構(gòu)在電腦上模擬運(yùn)動成功,但實(shí)際制作出來后發(fā)現(xiàn),材料的剛度不夠,僅憑一個(gè)控制點(diǎn)無論怎樣調(diào)試都無法實(shí)現(xiàn)電腦上模擬好的運(yùn)動。
電腦的模擬無法完全表現(xiàn)出材料的實(shí)際情況,唯一的解決辦法就是增加控制點(diǎn)的數(shù)目??墒俏覀兊臋C(jī)翼結(jié)構(gòu)已經(jīng)做出來了,想在現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上改變設(shè)計(jì)談何容易。我們的進(jìn)度在這里卡了好長時(shí)間,有幾個(gè)晚上我們小組的成員一聲不吭地圍坐在飛機(jī)四周,呆呆地望著飛機(jī)。
一周后的一個(gè)晚上,我躺在床上,腦子里迷迷糊糊地浮現(xiàn)出小時(shí)候到郊外放風(fēng)箏的場景。風(fēng)箏線握在手里,又結(jié)實(shí)又有韌性。突然,我腦子里出現(xiàn)了早期飛機(jī)用鋼索操縱舵面(用于飛機(jī)飛行姿態(tài)控制的操縱面)的景象,我們的飛機(jī)能否利用類似風(fēng)箏線的繩索像操縱控制舵面那樣來控制變彎度翼肋。靈感來了!我跳下床抓起筆記下這個(gè)想法。最終,我們的機(jī)構(gòu)運(yùn)動問題就這樣解決了,而且效果非常好。對于課題來說,設(shè)計(jì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是非常重要的,我的項(xiàng)目取得成功有一半應(yīng)該歸功于我設(shè)計(jì)了證明研究成果的實(shí)驗(yàn),并取得了證據(jù)。我在飛機(jī)上安裝了許多傳感器,記錄下飛機(jī)的飛行參數(shù),這些數(shù)據(jù)非常有說服力。我發(fā)現(xiàn)參加北航“馮如杯”的飛機(jī)類項(xiàng)目中只有我有完整的飛行數(shù)據(jù)記錄。最終,我們的項(xiàng)目憑借多學(xué)科知識的融合及規(guī)范的科研獲得了“馮如杯”一等獎(jiǎng)。這可是北航校內(nèi)含金量最高的學(xué)生科技競賽獎(jiǎng)項(xiàng)。
此后,我仍然在無人機(jī)平臺放飛我的思維。大三時(shí)我在這個(gè)平臺上做出了機(jī)翼面積可變的“折扇機(jī)翼概念機(jī)”。到了大四,我不想再僅僅局限于對新概念飛機(jī)的制作了。之前的經(jīng)歷令我對智能機(jī)翼這個(gè)方向有了一些知識上的積累,我想研制一種新型的智能無人機(jī)。這是一個(gè)很有挑戰(zhàn)性的課題,對于本科生來說難度非常大。我懷著忐忑不安的心情去找院領(lǐng)導(dǎo)談了我的想法。大大出乎我的意料,他們不但贊同我的想法,而且給予我15萬元的經(jīng)費(fèi)支持。我終于可以在我的本科生涯實(shí)現(xiàn)我的飛機(jī)總師夢了。
不同于通常課外科技活動中單一學(xué)科的簡單科技制作,我們的項(xiàng)目是真正的機(jī)電一體化綜合類項(xiàng)目?,F(xiàn)在,我們的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)成為北航學(xué)生課外科技活動中實(shí)力數(shù)一數(shù)二的團(tuán)隊(duì)。當(dāng)然,學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)也提醒我注意培養(yǎng)科技項(xiàng)目活動的后備力量,形成學(xué)生科研梯隊(duì)。因此,現(xiàn)在我的團(tuán)隊(duì)中也不乏學(xué)院里的低年級同學(xué),讓他們能夠在無人機(jī)平臺上得到鍛煉,使這個(gè)平臺成為高等工程學(xué)院獨(dú)樹一幟的學(xué)生科技實(shí)踐活動“孵化器”。
《中國教育報(bào)》2010年12月3日第4版