【簡介:】因?yàn)槟泺B是在空中飛行的動物,鳥的靈活性強(qiáng),我們的飛機(jī)就是根據(jù)鳥來設(shè)計(jì)的,只有這樣,才會像飛機(jī)的樣子?
2003年11月24日下午,廣州華南理工大學(xué)體育館燈火輝煌。備受各界關(guān)注的全國第八屆“
因?yàn)槟泺B是在空中飛行的動物,鳥的靈活性強(qiáng),我們的飛機(jī)就是根據(jù)鳥來設(shè)計(jì)的,只有這樣,才會像飛機(jī)的樣子?
2003年11月24日下午,廣州華南理工大學(xué)體育館燈火輝煌。備受各界關(guān)注的全國第八屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生科技作品競賽頒獎儀式將在這里隆重舉行。全國百余所大學(xué)的大學(xué)生科技精英匯聚一堂,個個眼里流露著期盼和按捺不住的激動。他們代表全國百萬大學(xué)生,懷著對科學(xué)的無限崇尚,為本次大賽的優(yōu)勝者真誠地喝彩?! ≌坡曧懫?,22名特等獎獲得者走上領(lǐng)獎臺,其中一位身材略顯矮小、長著一副娃娃臉的學(xué)生,就是兩年前被南京航空航天大學(xué)破格錄取的福建小發(fā)明家、航空宇航學(xué)院大三學(xué)生胡鈴心。國家自然科學(xué)基金委員會副主任王乃彥院士緊緊地握著胡鈴心的手,一邊向他祝賀,一邊勉勵這位給他留下極深印象的“小小飛機(jī)設(shè)計(jì)師”?! ⊙兄莆覈准芸蛇b控微型撲翼機(jī) 南航大這次參賽的作品中,有3架微型撲翼機(jī),其中最小的只有38克重。這是一種仿鳥新型飛行器,與常規(guī)飛機(jī)完全不同。它的機(jī)翼可以像鳥一樣地上下?lián)鋭?,從遠(yuǎn)處看去,就像一只小鳥。 別小看這個“小飛機(jī)”,它絕對是個大膽的嘗試。它是胡鈴心和段文博同學(xué)在該南航大微型飛行器研制專家、博士生導(dǎo)師昂海松教授的指導(dǎo)下,將當(dāng)今國際航空領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)――微型飛行器和難點(diǎn)――仿鳥撲翼飛行器結(jié)合起來共同研制的產(chǎn)物??煽匚⑿蛽湟頇C(jī)在國外尚處于探索階段,國內(nèi)以前更無人涉足。由于它涉及到非定常氣動力設(shè)計(jì)、柔性翼結(jié)構(gòu)和微機(jī)電技術(shù)等多個尖端領(lǐng)域,是對新概念飛行器和新飛行原理的開拓性的探索。這樣的探索極具挑戰(zhàn)性。而接受這樣挑戰(zhàn)的,不是資深專家,而是只有20歲出頭的大學(xué)生。這不能不令人振奮?! ⒃u的那天,南航大小小的展臺被來自清華、北大等校的參賽隊(duì)員及專程趕來的人圍得水泄不通。不過,光顧次數(shù)最多的,要數(shù)擔(dān)任這次大賽評委的院士們。短短兩天內(nèi),胡鈴心他們總共接受六批15位專家評委的提問。每位評委所提的問題都不同,而且一個比一個更有深度和挑戰(zhàn)性。然而,胡鈴心應(yīng)對自如,將常規(guī)提問式答辯,變成了互動式的交流。胡鈴心以其扎實(shí)的理論功底和廣博的知識面,給每個評委都留下了極深的印象?! ∵@件出自年輕的大學(xué)生之手的科技作品,可不是普通的航模,而是技術(shù)含量很高的新型飛行器。它僅用一套撲翼系統(tǒng)就代替了螺旋槳或噴氣發(fā)動機(jī),具有飛行穩(wěn)定、控制靈活、隱蔽性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),在近距離偵察、空中監(jiān)視、機(jī)場驅(qū)鳥等方面有著廣闊的應(yīng)用前景。它的誕生,填補(bǔ)了我國沒有可遙控微型撲翼機(jī)的空白?! ≡诖疝q后夜游珠江的那天晚上,“神五”飛船副總設(shè)計(jì)師鄭松輝激動地在胡鈴心參賽證的背后寫下了“勇于追求 ,敢于探索”八個大字?! ∷麄儑L到了科研的“味道” 在科學(xué)上沒有平坦的大道可走,只有不畏艱辛、沿著陡峭山路攀登的人,才有希望達(dá)到光輝的頂峰。經(jīng)歷1年零4個月的艱辛研制,胡鈴心和段文博在導(dǎo)師昂老師的帶領(lǐng)下,真正嘗到了科研的“味道”。那就是,無數(shù)次的失敗和無數(shù)次成功的交替。 剛開始他們研制的撲翼機(jī)翼展很長,不僅重,而且動力不足。為了研制出真正微型的撲翼機(jī),段文博放棄了暑假休息,也放棄了考研復(fù)習(xí),在昂教授的精心指導(dǎo)下,對飛行器的設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn),他們1厘米、1毫米地減小零件尺寸,1克1克地減輕重量,并采用了先進(jìn)的MEMS元件和技術(shù),終于研制出我國首架可控制飛行的微型撲翼機(jī)?! ≡谧畛醯脑囷w階段,微型撲翼機(jī)不是機(jī)頭下墜,就是往一個方向滾轉(zhuǎn)。他們就一次又一次地推倒重來,一個原因一個原因地排除,一個點(diǎn)子又一個點(diǎn)子地提出,當(dāng)所有問題都解決后,還有對精度要求很高的制作在等著他們。受“小飛機(jī)”尺寸的限制,很多部位的加工,只能借助放大鏡用鑷子等工具來完成。受重量的限制,一個看似簡單的焊接,對所用焊錫量都有嚴(yán)格的要求。有一次,僅僅因?yàn)橐粋€孔位鉆偏了,竟導(dǎo)致幾天的工作前功盡棄! 更難的,還有“小飛機(jī)”上使用的零部件。為了把這些所需的零件備齊,還真費(fèi)了不少的力氣。就拿電機(jī)來講,不僅重量要盡可能輕,還得達(dá)到飛行時要求的功率。目前市場上的電機(jī),要么功率太小,要么重量太大。沒有現(xiàn)成的,就只能改造。經(jīng)過改動電機(jī)磁鋼、更換電刷材料等,原來只有幾瓦、使用電壓只有3伏的電機(jī),功率一下子提高到21瓦,使用電壓也達(dá)到8.4伏。還有電池,不僅要求輕,而且放電電流要大。經(jīng)過多方聯(lián)系,最后國內(nèi)有關(guān)單位的科研人員為他們特別制作出僅有5克重的電池?! 。玻埃埃衬辏丛?,一個陽光明媚的午后,他們共同研制的“小飛機(jī)”,居然撲動著翅膀,飛了起來。那一次,雖然只飛行了10秒,但這樣的10秒在胡鈴心他們心中卻成為了永恒。那一刻,在經(jīng)受了無數(shù)次的失敗,體驗(yàn)過無數(shù)次的傷心,感受過無數(shù)次的郁悶后,他們真正體味到了創(chuàng)造帶給人的巨大快樂! 他們將成為航空技術(shù)的“創(chuàng)造者” ?。玻埃埃衬辏吩?,我國殲七飛機(jī)總設(shè)計(jì)師、工程院院士屠基達(dá)在和胡鈴心交流后這樣評價道:“我感到胡鈴心同學(xué)將會成長為一個航空技術(shù)的創(chuàng)造者!” 這樣的評價不低。就在幾個月后,屠基達(dá)院士預(yù)見的“創(chuàng)造者”,在昂海松教授的親自指導(dǎo)下,與段文博同學(xué)密切合作下,借助南航大微型飛行器學(xué)科在國內(nèi)領(lǐng)先的科研優(yōu)勢,真的研制出了我國目前最小的可控?fù)湟盹w行器。目前,最小的那架“小飛機(jī)”,飛行時間已達(dá)6分鐘,飛行高度達(dá)到50米,具有國內(nèi)領(lǐng)先水平。而國外惟一可控制的微型撲翼飛行器――美國的“微型蝙蝠”,其飛行時間也只有6分鐘。最令人值得稱道的是,他們在微型撲翼飛行器設(shè)計(jì)上有許多創(chuàng)新。他們所設(shè)計(jì)使用的三連桿撲翼驅(qū)動機(jī)構(gòu),比“微型蝙蝠”兩連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)的對稱性要好;所設(shè)計(jì)的有彎度翼型的撲翼,比“微型蝙蝠”的直線型撲翼的升力更大?! 皠?chuàng)造者”這三個字,用在年輕的大學(xué)生頭上是當(dāng)之無愧的。 南航大“微型飛行器研究中心”主任昂海松教授這樣評價道,作為本科生,敢于向航空學(xué)的難點(diǎn)沖擊,勤于實(shí)踐并做出成果,是非常難能可貴的。然而,更難能可貴的是,這小小的“創(chuàng)造者”,在取得較大成功的同時,又瞄準(zhǔn)了新的目標(biāo)?! 跋乱徊?,我們準(zhǔn)備通過改進(jìn)動力系統(tǒng)和撲翼系統(tǒng)來增加現(xiàn)有飛機(jī)的有效載荷,然后在小飛機(jī)上安裝視覺系統(tǒng),研制出更小的、更靈活、更實(shí)用的微型飛行器來?!闭f這話時,胡鈴心撲閃著的那雙大眼睛格外明亮。那是作為“創(chuàng)造者”特有的堅(jiān)毅而自信的目光。這目光讓人堅(jiān)信,小小飛機(jī)設(shè)計(jì)師的愿望,一定能夠變成美麗的現(xiàn)實(shí)。