12生肖飛機、3.5米巨型“飛人”同濟大學成功試飛

圖為同濟大學師生成功放飛的外輪廓為人形，高度約3.5米、臂長1.6米的“巨人”飛機，且該該巨型“飛人”還是電動、可以遙控的。 許婧 攝

圖為調試中的卡通飛羊電動飛機。 許婧 攝

圖為准備放飛的卡通飛雞電動飛機。 許婧 攝

輕輕一甩手，一架架臉盆大小的老虎、蛇等12生肖卡通遙控飛機便即刻起飛，並在空中盤旋、翱翔……這是31日同濟大學航空航天與力學學院(簡稱“航力學院”)舉辦的2014年同濟大學微型飛機大賽暨《微型飛機設計、制作》課程作品展上的場景。

參加本次大賽的主體為航力學院2016屆航空專業的59位大二學生，他們共分為15組，提交的飛機均為今年暑期《微型飛機設計、制作》實踐課程上剛剛完成的作品，包括鼠、牛……豬等十二架卡通電動遙控飛機、一架高約3.5米巨型人形飛機、一架新型全動傘翼飛機以及一架三維打印的微型旋翼飛機。其中，12生肖飛機、人形飛機等多架飛機都已經成功完成了試飛。

本次參展的12架生肖卡通飛機均為固定翼，翼展和機身長度在300-400mm左右。除飛馬和飛牛機外，其他飛機均大致呈盤狀。飛機設計時，12組同學充分發揮了自己的想象力，根據12生肖動物的形態，以卡通的方式將動物形象融入各自飛機。所有飛機採用2.4GHZ無線遙控，4通的微型接收機，遙控范圍數百米左右，適於室外飛行。這些可愛的動物卡通飛機個個形象逼真，有的張牙舞爪，有的可憐伊人，有的神態張揚……

為了減輕重量，所有卡通飛機的機身和機翼均採用直徑3毫米厚的D板(一種泡沫板)制成。動力採用7.4伏可充電的小鋰電池﹔發動機為重量9克的微型無刷電機，可為飛機提供約80克的拉力。發動機架採用3mm厚的層板制成，將微型電機牢牢固定在機頭位置。

“本次暑期《微型飛機設計、制作》實踐課的目的是要讓航空專業的學生親身經歷一輪微縮簡化版的飛機設計、研制、試飛全過程。該課程貌似教學生制作會飛的遙控玩具，但這種‘玩具’的設計、制作卻與普通模型愛好者完全不同﹔它除了要求學生們制作、試飛成功微小遙控飛機之外，更強調氣動分析、推力測試、CAD建模等飛機的設計環節……本次課程中將動物卡通形象融入飛機設計，主要是為了增加課程的趣味性﹔同時，對於工科學生的科技藝術修養來說，也是一次小小的挑戰。”本次課程的主講教師沈海軍教授說。

本次參展作品中，最引人注意的是該課程“飛人”組的周帥等4位同學在沈海軍的帶領下放飛的一架奇特的飛機。這架飛機的外輪廓為人形，但個頭十分驚人，高度約為3.5米、臂長1.6米，堪稱此類飛機中的巨無霸。值得注意的是，該巨型“飛人”還是電動、可以遙控的。

據知，這是目前世界上最大的遙控電動人形飛機。它的個子約為普通人的兩倍，比身高2.3米的NBA籃球巨星姚明還要整整高出一個身子。實驗室裡調試時，飛機隻能平“躺”著，因為天花板高度隻有3米，“飛人”根本就“站”不起來。

該巨型“飛人”的主打材質為5毫米厚的KT板，從正面看為一個雙手下垂的男子模樣。“飛人”的小腿及腳外側被設置成兩個操縱面，採用副翼和升降面混控模式，用來操縱飛機的橫滾和升降。“飛人”的身體和雙臂被設計為主升力面。“飛人”的胸部被“掏空”，用於安裝發動機、放置鋰電池組和有效載荷。

由於整個人形飛機的體積龐大，而KT板相對較薄，容易變形，為此，同學們對“飛人”的手臂及胸部等部位用碳纖維管或輕木條進行了加固。飛機的動力採用一大功率的無刷電機，選用25厘米直徑的木質螺旋槳，2.4GHz無線電遙控。飛機的總重量為3公斤左右。

“為了保証該“飛人”具有良好的飛行性能，飛機制作時，我們使用流體力學軟件對其進行了專門的空氣動力學模擬﹔試飛時，通過改變電池組的位置對飛機的重心進行了精心調整。”飛人組組長杜衡同學說。(記者 許婧)