攝影:記者 程霖
據(jù)珠江晚報11月22日報道 上周,珠海一中高三學生梁明軒拿了一個振奮人心的大獎。在第65屆德國紐倫堡國際發(fā)明展上,梁明軒代表中國隊拿到了未成年組的金獎。梁明軒發(fā)明的是一個無人飛行器。創(chuàng)新之處在于,他讓這個飛行器兼具了固定翼飛機和直升機的特點,可以垂直起降,升空之后,又像固定翼飛機一樣改為平飛,時速可達100多公里。
飛行器其貌不揚
從外表看,梁明軒的這項發(fā)明長得有點“寒酸”,有的地方還纏著透明膠帶,像是從垃圾堆里撿來的一樣。但就是這么一個其貌不揚的東西,讓梁明軒奪得了2012年“創(chuàng)新杯”全國無人飛行器設計大賽的第一名,又在上個星期一舉拿下第65屆德國紐倫堡國際發(fā)明展的金獎。
在珠海一中的校園里,記者看到了這個飛行器,大部分類似于普通固定翼飛機,不同的是,它是垂直起飛的,擺在地面上時,有點像即將升空的火箭。
梁明軒打開飛行器的開關,用遙控器開始加馬力,飛行器底部的螺旋槳很快呼嘯起來。第一次,飛機沒能起飛,歪倒在了地上。第二次,明軒正要加足馬力時,被他的父親梁先生阻止了。明軒說,能飛。梁先生說:“不行,這里場地有點危險,過兩天還要去深圳展示呢。”明軒點頭同意。
梁先生告訴記者,這個飛行器升空到一定高度后,將由垂直飛行變?yōu)槠斤w,時速可達到100多公里,“這里視野有限,起飛之后就不好控制了,對飛機、對人都有危險。”
梁先生說,為了做這么個東西,花了兩萬多元。
創(chuàng)新設計獲多方認可
梁明軒的父親梁先生曾是珠海航模隊的教練,更早的時候,還是中國航模國家隊的成員,在這個圈子認識不少人。去年5月份,梁先生收到“創(chuàng)新杯”全國無人飛行器設計比賽的邀請函,梁先生把邀請函給兒子看,明軒馬上就表示感興趣。隨后,明軒查閱了大量資料,萌生出一個把直升機和固定翼飛機結合起來的想法。
去年10月份,明軒把設計圖紙交給了“創(chuàng)新杯”的主辦方。沒想到,很快便獲得了評委的認可,而且給了明軒全國第一名的成績。今年5月份,明軒又把飛行器從設計圖紙轉變成了飛行器實體,參加第9屆中國青少年創(chuàng)造力大賽全國總決賽,榮獲全國第二名。
明軒的父親梁先生告訴記者,把直升機和固定翼結合起來,這是一個全新的思路,此前全球沒有一款飛行器有這樣的特點。
梁先生說:“直升機起降條件要求低,但在空中航速慢,且耗能高,固定翼飛機航速快,耗能相對也低,但起降卻十分麻煩。我們的這個飛行器就是試圖結合這兩者的優(yōu)點,所以能得到很多評委的認可。”
多次改良終能起飛
“當初設計完的時候,設想很美,但到后來真正制作實體時,才發(fā)現(xiàn)問題多多。”明軒說。
剛開始,明軒就遇到了飛行器機身材料的難題。由于設計的飛行速度較快,對機身的外形要求較高的精度,明軒選擇了找三維數(shù)控銑床來切割機身。然而,他卻發(fā)現(xiàn),普通航模常用的泡沫材料,根本沒法放上銑床,激光一切,材料馬上就壞。后來經(jīng)過多方請教,明軒才用上一種高密度泡沫,解決了材料的問題。
隨后,明軒又遇到了發(fā)動機的問題。市面上的普通發(fā)動機根本滿足不了這款飛行器的重量和馬力雙重要求,最后,只能向廠家定制,這里花了一大筆錢。
經(jīng)過了多次修改后,明軒興高采烈地拿著飛行器去試飛,可沒想到,螺旋槳只轉了幾秒鐘,就停住了。原來,飛機的電子元件又出了問題,于是,明軒又進行了一番修改,終于讓飛行器起飛了。
求完美
不斷完善 希望遇到伯樂
明軒告訴記者,這項發(fā)明在根本上還存在一個缺陷。明軒說,與直升機不一樣,這個飛行器的螺旋槳在底部,直升機是用螺旋槳吊著機身,而該飛行器卻是用螺旋槳托著機身,“這就好比,一個是用手提著個籃子,一個是用手托著根竹竿,后者要求非常高的靈敏度。而要想靈敏,就必須有更大的推力,以便隨時擺正機身,使之不能傾斜。”
面對這樣一個缺陷,明軒有兩種解決方案。一種是從結構上進行大改,把螺旋槳從底部挪到機頭位置,但這樣就意味著要重新設計,重新制作,而且明軒的父親梁先生也不看好。另一種方案就是大幅降低機身的重量,這就必須使用更新型的材料碳素纖維,直接制作出機身的模具。但是,這樣做成本非常高。明軒說,這次去德國參賽,有很多企業(yè)都抄了他的郵箱,“希望有企業(yè)肯提供贊助。”
威水史
9歲參賽 拿下全國第四
明軒從小受父親耳濡目染,躺在草地上看爸爸玩航模,是他兒時最享受的事情之一。明軒笑著說:“高興起來的時候,爸爸操控飛機,我就在后面使勁追著飛機跑。”
梁先生說,兒子從小就對航模感興趣,9歲起就帶他去參加比賽。當時,整整一個多月的暑假,明軒整天整天地玩航模,早上七八點出門,直到把航模玩到?jīng)]電了才回家,下午繼續(xù)出去玩,晚上回家后,要么和爸爸一起修航模,要么就用電腦模擬軟件玩航模。
經(jīng)過一個多月的備戰(zhàn),明軒拿下了全國青少年航模賽的第四名。11歲時,又拿到了廣東省一項航模賽的冠軍。上了高中后,明軒是學校志翔航空俱樂部的主席,每周召集俱樂部成員開展活動,多次承擔學校重大活動開幕式航模表演。
明軒很謙虛,坦承自己玩航模的水平離世界級高手還有很大差距。
采寫:記者 潘曉晨