這個夏天,我們逐夢藍天
——【人才培養系列報道】北理工航模隊暑期集訓專題報道
發布日期:2018-08-12 供稿:張欣碩、田昊 攝影:李明霈、郎帥鵬
編輯:王朝陽 審核:藺偉、曲虹 閱讀次數:
七八月,北京的夏天,驕陽似火。
在這個夏天里,有這樣一群學子,每日迎著朝陽出發,伴著星月返回,從早八點到晚十點,伴著空氣中木屑和膠水的氣味,還有工具與材料摩擦的細碎聲,在緊張有序的氛圍中,過起了一個多月的“地下生活”,他們是誰?他們的夏天故事是怎樣的?
在航模隊工作室中忙碌的隊員們
2018年6月29日,為了備戰即將舉辦的中國國際飛行器設計挑戰賽(CADC),北理工航模隊的49名隊員們,在位于良鄉校區徐特立圖書館地下的航模隊工作室,啟動一場為期41天的暑期集訓。逐夢藍天,他們將從這里起飛。
逐夢藍天的路上,我們一起奔跑
北理工航模隊成立于2001年,至今已經有17年了。多年來,他們在國內、國際的比賽中佳績頻傳,不僅成為學校學生科技創新團隊中的一支“明星隊”,也成為學校培養大學生科技創新能力的重要平臺之一。2011年,學校為了更好地發揮航模隊在人才培養方面的積極作用,吸引更多的低年級同學參加航模創新活動,將航模隊工作室從中關村校區搬遷至良鄉校區徐特立圖書館,并為航模隊專門開辟了120平方米空間,從此這里就成為了一群熱愛航模的北理工學子逐夢藍天的“小家”。
在航模隊工作室的某個角落里,總有這樣一位男生,面對著電腦,目光凝視著屏幕上的一條條圖線、一個個參數,眉眼中平添了一分旁人不易察覺的緊張。
他叫張智鐸,飛行器設計與工程專業2016級本科生,航模隊2016級隊員,現任航模隊隊長。除了要負責限時載運空投組飛機模型設計與可行性驗證工作外,他還要統籌協調全隊的工作運行,不停地和大家討論新航模在白天飛行訓練中出現的問題,這一切成為了他的夏日工作日常。飛機模型的設計和驗證是一個漫長而充滿挑戰的過程,也是航模隊工作中耗時最多、難度最大的模塊,但卻是整個工作的核心。
張智鐸(左一)和隊員們討論調整方案
張智鐸參與的航模1kg項目,可以說是航模隊各個項目中難度較大、失敗率較高的。該項目的設計目標是保證空機質量不超過1kg的情況下攜帶更多的載荷。但是在實際飛行訓練中,由于載荷過重,飛機模型經常出現起落架不穩定的情況,造成飛機滑跑時出現急轉,甚至折斷起落架碳管。為了解決這個棘手的問題,張智鐸和他的隊友們一次又一次討論改進方案,從后起支撐方式、起落架制作工藝等方面進行了嘗試與改進,終于使起落架性能趨于穩定,飛機模型滑跑急轉的問題得到了有效改善。“如果我們進行的調整不能解決問題,就要重新分析原因,提出新的方案,嘗試很多次卻沒發現原因是常事。有時候為了一個參數調整,我們就要分析到深夜。” 張智鐸這樣說道。
雖然只是設計制作飛機模型,但是隊員們的態度就如同研制真正的飛機一樣,雖然設計與分析的過程注定是曲折緩慢的,但迎難而上始終是他們的選擇,用幾近倔強的堅持,追求飛行器性能的極致。正是因為這樣的“較真”,在實踐中方能學以致用,品味出書本中沒有的味道。
漫漫夏日,抱團奮斗,讓張智鐸由衷地感動,他說:“航模隊的同學們,都有逐夢藍天的情懷,帶著沖向云霄的志向,有群要好伙伴,一起成長,我很滿足。”
“精雕細琢”,就是我的拼搏奮斗
“返回艙做得怎么樣了?馬上比賽了,咱可得快點啊。” 工作室中,韓譯輝抬起頭,叮囑了一下身旁忙碌的隊友。
韓譯輝,航空航天類專業2017級本科生,航模隊2017級隊員。在航模隊中主要負責火箭組的模型制作。從小熱愛手工的韓譯輝,每天都會全神貫注地操作著手中的尖嘴鉗,將手中的一片片薄木板、一根根導線,變作火箭模型上不可或缺的組件。一個“精”字,是他工作的精髓。
韓譯輝在制作火箭模型
這次韓譯輝所在的火箭組,技術攻關的難點就是要在比賽前對之前的火箭模型進行減重,并調整好精度。“其實現在火箭模型的整體設計已經比較成熟了,先前的結構算是一個比較成熟的設計。我們需要在此基礎上進行減重和調整。但這必定要影響到火箭本身的穩定性,所以難度還是蠻大的。”韓譯輝介紹道。在長達41天的集訓里,他們曾二十多次修改設計圖紙、更換木材,以尋求更好的減重設計。在這個過程中,韓譯輝和小伙伴們制造和發射了數十發火箭,以探究不同的減重方案對火箭模型運載飛行時穩定性的影響。“失敗肯定是很多次了”韓譯輝說,“但至少知道了哪種方案不可行。而減重和增強火箭結構強度這一矛盾,將是火箭組很長一段時間內的主線任務。”
集訓工作強度高、任務重,這讓剛到大學一年的韓譯輝,不得不兼任“設計師”和“技工”的雙重角色。火箭模型雖然不大,但是制作工藝十分繁雜,切削、打磨、組裝、粘接……而每一個接口,每一層鋪膠,都在很大程度上決定了成品的質量,每一道工序都要求全神貫注,馬虎不得。“差之毫厘,失之千里。”火箭模型關鍵部位零件的加工精度往往需要達到毫米級,此時,一絲一毫的疏忽都可能為將來的飛行埋下隱患。
然而,看似有趣的模型制作工作往往是枯燥乏味的。火箭模型制作涉及的零件較多,而同類零件的制作和加工往往十分相似。同樣的工序,同樣的步驟,韓譯輝每天都要重復幾十遍甚至上百遍。這其中“磨舵桿”讓韓譯輝“刻骨銘心”,在火箭模型中,返回艙與箭體分離和降落傘脫離,都要通過伺服電機來控制,電機則是通過一根舵桿來實現作用功能,而這根舵桿的長度要求極其嚴格,多一點將導致無法分離和開傘,少一點則大大降低組裝結構的穩固性。“我們一般首先用尖嘴鉗粗略確定舵桿的長度,再根據返回艙與箭體之間的實際配合情況,使用角磨機最終確定其長度。”韓譯輝介紹說,“有時真的感覺自己像一個機器人,翻來覆去重復一個動作。”
一個多月的高強度集訓,每天長時間繁復的工作,對韓譯輝來說無疑是極大的考驗,但每次在短暫的休息后,他總是迅速回到工位,拾起花花綠綠的導線和略有磨損的尖嘴鉗,繼續著自己的“精雕細琢”。“累點就累點唄,做自己喜歡的事情,感覺時間過得很快,我喜歡這種沉浸其中的感覺。另外更重要的是這樣的創新讓我很有收獲,我們這么年輕,為了夢想,就得拼搏奮斗嘛!” 韓譯輝的回答樸實有力。
翱翔藍天,唯有苦練
飛手,是航模隊中的特殊群體,比賽成績好不好,他們的作用至關重要。航模隊的飛手們不僅要完成理論培訓和實踐操作,還必須要進行高強度的飛行訓練。
自2011年起,為了提升競賽成績,航模隊成立了專門的飛手團。今年夏天集訓中的飛手們,全部來自于航模隊2017級隊員,在經過長時間模擬飛行和實地飛行訓練等一系列嚴苛的選拔后,他們將有機會在未來的在賽場上,操控自己親手制作的飛機模型飛上藍天。不過,風光飛手的背后,訓練更為艱苦,由于北京市的相關規定,航模隊必須到亦莊航模飛機訓練場進行飛行訓練,而飛行隊伍每次往返都要60公里。
劉睿,是飛手團中的一名新兵。這個夏天,每天早上7點,他就要和小伙伴們離開學校,在夏日的悶熱中,驅車遠行,前往飛行訓練場。當別人剛從睡夢中醒來時,他和隊友們已經站立在烈日炙烤的訓練場上,操控著遙控器,為當天的飛行訓練做好準備。飛行訓練既是對飛機性能的測試,也是對飛手技能的打磨,在訓練中飛手還要和隊友們培養出默契。
劉睿(左)在北京亦莊航模飛機訓練場調試飛機
在今年的夏季學期集訓中,劉睿不僅要完成全部的飛手培養流程,還要積累足夠的飛行技巧。從紙飛機到塞斯納,從具有穩定動力的鋰電池驅動到動力隨陽光強弱變化的太陽能電池驅動,每一次機型的變換都是一個重新學習的過程,都是一次對自己技術和能力的挑戰。作為太陽能飛機項目組的飛手,他深知在比賽賽場上依靠微弱的太陽能長時間載重飛行絕非易事,陽光的變化、風向的轉變甚至風速的改變都可能對飛機平衡造成影響。面對重重困難,他并未退縮,在一個個烈日下的外場堅持訓練,只為了飛行技術能夠更加精湛,一個個模擬器前的不眠之夜只為了應急預案能夠更加完善。對他來說整個集訓就是一次身體和心靈的磨礪,一切努力都為了最后賽場上出色的表現。
訓練中,啟動,滑跑,起飛……,飛手的眼睛必須始終追隨著飛機的軌跡,按照隊友的指令隨時變換飛行器的動作和姿態。“由于飛行過程中風力條件和氣流狀況瞬息萬變,每一次微小的震顫都可能導致飛行軌跡發生偏移,造成失控,嚴重起來就直接墜毀。”談到飛手的壓力,劉睿一臉嚴肅。從飛行前的工況檢查到最終的平穩降落,劉睿的精神高度集中,一次飛行任務下來,身上的衣服,往往早已被汗水浸透。
和飛行員一樣,對于劉睿來說,辛苦的訓練中,最為享受的就是在自己的操控下,飛機模型扶搖而上,直沖云霄,在天空中似雄鷹般劃過優美的弧線,此時此刻,翱翔藍天的不是模型,而是自己的夢想。他說:“看到自己親手制作的飛機飛上天空,可以說是我進入航模隊以來最酣暢快意的時刻。”一個夏天自覺自愿的苦練,不經意間,成熟與穩重正悄悄替換掉稚嫩。
航模隊簽名墻
在北理工航模隊的工作室里,有這樣一面簽名墻十分引人注目,上面記錄了歷年航模隊隊員的名字,與這些名字遙遙相望的是航模隊一塊塊金牌、一座座獎杯、一個個證書,見證著航模隊從中國飛向世界,這不僅是北理航模人一串堅實的腳印,更是指引學生胸懷壯志的航標,耀眼的光澤背后是學生明德精工、創新包容的精彩。
首個夏季學期集訓雖然接近尾聲,但航模隊的工作仍在繼續,“心存大地,志在藍天”的航模隊精神,已經深深鐫刻進每位隊員心中,時代擔當,從這里起飛。
2018年北理工航模隊全體隊員合影
加油,北理工航模隊!