9月25日，第二屆“中航工業(yè)杯——國(guó)際無人飛行器創(chuàng)新大獎(jiǎng)賽”在北京密云機(jī)場(chǎng)落下帷幕。哈爾濱工程大學(xué)的“夢(mèng)翔團(tuán)隊(duì)”自主研發(fā)的“基于固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的快速反應(yīng)無人機(jī)”最終獲得了“創(chuàng)意新星獎(jiǎng)”。8日，記者采訪了該“夢(mèng)翔團(tuán)隊(duì)”的成員，也是該參賽項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人，哈工程大學(xué)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)大三學(xué)生沈俊楠。提起這架無人機(jī)的誕生過程，沈俊楠興奮地向記者講述了“夢(mèng)翔團(tuán)隊(duì)”的藍(lán)天夢(mèng)。
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突發(fā)奇想
設(shè)計(jì)折疊無人機(jī)
沈俊楠告訴記者，他大一就加入了學(xué)校航模社團(tuán)。“為了參加比賽，從3月份開始，由航建學(xué)院吳限德老師指導(dǎo)，社團(tuán)中的王雨堯、王亞威、張維楚等同學(xué)組成的‘夢(mèng)翔團(tuán)隊(duì)’著手進(jìn)行設(shè)計(jì)，之前我們一直參加的是全國(guó)航空航天模型錦標(biāo)賽，并多次取得過冠軍等好成績(jī)，但是這次我們的挑戰(zhàn)更大，無人機(jī)需要更復(fù)雜的技術(shù)。而中航工業(yè)杯可以說是中國(guó)最頂級(jí)的無人機(jī)創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽了。”沈俊楠非常重視這次比賽。
沈俊楠說，傳統(tǒng)飛機(jī)需要垂尾平尾和寬大的機(jī)翼，“我當(dāng)時(shí)就在想，能不能設(shè)計(jì)一架可以裝到圓筒里的飛機(jī)。圓筒運(yùn)輸方便，占據(jù)空間小。”為了提高飛機(jī)的便攜性，沈俊楠有了一個(gè)大膽的想法，“我們想了很久，也翻閱了大量國(guó)外先進(jìn)飛機(jī)的資料，最后我們從美國(guó)和俄國(guó)飛機(jī)中獲得靈感，美國(guó)有一款名叫折疊刀的無人機(jī)，機(jī)翼就是可折疊的，而俄羅斯發(fā)動(dòng)機(jī)推力矢量技術(shù)是一個(gè)很好的解決控制系統(tǒng)的方法。”沈俊楠說，雖然已經(jīng)有了國(guó)外飛機(jī)的借鑒，但如何實(shí)現(xiàn)是一個(gè)現(xiàn)實(shí)的問題。國(guó)外飛機(jī)的結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)都找不到資料，所以就得靠沈俊楠的團(tuán)隊(duì)自己設(shè)計(jì)，找到解決問題的方法。
改變思路
5個(gè)方案全推翻
整整一個(gè)月，沈俊楠的團(tuán)隊(duì)一直在努力著，大家平時(shí)沒有課的時(shí)候都在實(shí)驗(yàn)室里研究探討，有時(shí)候思路來了，連飯都顧不上吃。最終，團(tuán)隊(duì)分為兩個(gè)小組共設(shè)計(jì)了5個(gè)方案，但每個(gè)方案操作難度都很大。一天，沈俊楠從資料里看到了固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，這種技術(shù)可以使飛行器飛得更高、更遠(yuǎn)、更快。“我們改變思路，決定將這樣一款無人機(jī)與固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)相結(jié)合，制作一款更加具有創(chuàng)新性的快速反應(yīng)無人機(jī)。”所有的設(shè)計(jì)方案都被推倒，團(tuán)隊(duì)重新設(shè)計(jì)了一架無人機(jī)，組裝起來像一枚火箭，但里邊確是一個(gè)可自主飛行、自主返航、記錄航線的無人機(jī)。“在這個(gè)過程中，我們重新改進(jìn)了飛行控制系統(tǒng)，使得無人機(jī)能夠承受火箭發(fā)射時(shí)的巨大過載，并且無人機(jī)與推進(jìn)部分離時(shí)能夠及時(shí)糾正飛機(jī)的錯(cuò)誤姿態(tài)。”沈俊楠說。
意料之外
火箭發(fā)射失敗
9月份，沈俊楠的團(tuán)隊(duì)帶著這個(gè)一路上都被安檢盤查的“導(dǎo)彈”來到了北京。參加比賽的第一關(guān)是答辯，當(dāng)他們從直徑為0.16米的火箭筒里取出翼展1.2米的無人機(jī)時(shí)，專家們驚呆了，“夢(mèng)翔團(tuán)隊(duì)”在這一環(huán)節(jié)獲得了很高的分?jǐn)?shù)。試飛那天，沈俊楠早早來到試飛場(chǎng)，“5、4、3、2、1，發(fā)射!”隨著團(tuán)隊(duì)成員的口令，沈俊楠按下了手里的紅色按鈕，1分鐘，2分鐘，3分鐘……火箭沒有升空。“不敢相信，火箭在這個(gè)關(guān)頭發(fā)射失敗了。”說到這，沈俊楠語氣有些低沉。“意料之外，但是情理之中。我們的快速反應(yīng)無人機(jī)各分段都進(jìn)行過單獨(dú)的可靠性測(cè)試，但是沒有進(jìn)行過總體測(cè)試，也沒有組裝試飛，發(fā)射失敗也由于火箭發(fā)射架過于簡(jiǎn)陋。如果這次試飛成功，我想我們能獲更高的獎(jiǎng)項(xiàng)。”雖然獲得了創(chuàng)意新星獎(jiǎng)，但沈俊楠還是很不甘心。
據(jù)了解，“中航工業(yè)杯——國(guó)際無人飛行器創(chuàng)新大獎(jiǎng)賽”是由中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司、中國(guó)航空學(xué)會(huì)、北京市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)聯(lián)合主辦，中航文化股份有限公司承辦的重大國(guó)際性航空航天賽事。無人機(jī)大賽中獲取的數(shù)據(jù)將為我國(guó)無人機(jī)研發(fā)提供一定參考。(見習(xí)記者 宋菲)
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