小型飞机大赛暨《微型飞机设计、制作》课程艺术展实行

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威尼斯网址,8月9日下午,航空航天与力学学院举办了2018年同济大学微型飞机大赛暨《微型飞机设计、制作》课程作品展。参加本次大赛的为航空航天与力学学院40余名大二学生,他们共分为13组,提交了今年暑期“小飞机设计与制作”实践课程上刚刚完成的作品:《水浒传》卡通人物形象电动遥控飞机13架、人物面具13尊、水浒人物扑翼机12套、人物/飞机混搭葫芦雕刻作品12件。其中,13架梁山好汉形象的飞机都已成功飞上了蓝天。威尼斯网址 1
本次参展的13架水浒卡通人物飞机均为固定翼,翼展和机身长度在40cm左右。飞机设计时,13组同学充分发挥了自己的想象力,根据武松、李逵、宋江等《水浒传》人物的形态,以卡通的方式将人物形象融入各自飞机。所有飞机采用2.4GHZ无线遥控、4通微型接收机,遥控范围数百米左右,适于室内外飞行。威尼斯网址 2威尼斯网址 3
13架卡通飞机的布局构思各不相同,各个色泽鲜艳,显得格外逼真。为了减轻重量,所有卡通飞机的机身和机翼均采用直径5毫米厚的KT板制成。动力采用7.4伏可充电的小锂电池;发动机为重量9克的微型无刷电机,可为飞机提供约80克的拉力。发动机架采用3mm厚的椴木层板制成,将微型电机牢牢固定在机头位置。
值得一提的是,在13架梁山好汉飞机的设计过程中,每架飞机都经历了风洞吹风试验和动力测试实验。风洞试验使用的是同济大学复原的1900年莱特兄弟所使用的1:1风洞。缩小版的水浒人物飞机被放置于莱特兄弟的风洞中,获取相应飞机的升力和阻力等气动性能数据,并考察其是否与动力系统相匹配。威尼斯网址 4
“本次暑期《小飞机设计、制作》课程设计是一次集趣味性、文艺性和科学性为一体的教学实践,其目的是希望提高学生们的文艺素养,培养学生们的创新能力和知识综合应用能力,是课程思政改革的一次大胆尝试。去年我们推出了《西游记》人物飞机,明后年还将陆续推出《三国》和《红楼梦》系列飞机。将中国古典文学人物一一设计成飞机,这对于工科学生的科技艺术修养和科学实践能力来说,是不小的挑战。”本次课程的指导教师沈海军教授说。

11月19日—20日,同济·四平航空科普展暨第二届同济大学飞机展在四平街道文化中心举办。本次活动由同济大学与四平路街道办主办,同济大学航空航天与力学学院与四平社区文化办承办,面向社会大众免费开放,展出约有200架无人机和飞行器模型,除静态模型外绝大多数飞机都曾实践飞行过。
本次飞机展共分为无人机、仿生飞机、微小飞机、静态航模等5个展区。除此之外,还专门设立了一个远古飞行器的展区。
无人机展区共有17架飞机,均为近年来航力学院高年级本科生设计和制作。其中,“同济号”“同翔号”“同德号”三架无人机均使用汽油发动机,功率为5-6马力,翼展在3-3.5米之间,设计航时为1小时以上。“同创号”则是一架电动弹射伞降飞机,弹射架2.5米,可实现无跑道弹射起飞,同时亦可实现降落伞回收。“同梦号”及“同飞号”均采用尾撑式布局,携带有高清航拍系统,可在空中鸟瞰航拍,并向地面实时传送视频数据。C919大客飞机验证机则是今年同济航力学院学生的最新杰作,它是一架1:15缩比像真飞机,曾得到中国商用飞机公司的技术支持,并于今年5月初在常州成功完成了首次飞行。“飞跃一号”则是国内首架使用氢燃料电池并成功试飞的新能源飞机,烧的是氢气,产生的是水汽,可实现零碳排放量……除此之外,该区还陈列有一架可以在水上起降的电动飞机。
仿生飞机区汇集了机器蜻蜓、机器蝴蝶、仿雨燕飞机、“飞鱼”、木鸟等微型飞机/模型30余架,这些仿生飞机大多数为巴掌大小。其中,机器蜻蜓、机器蝴蝶、仿雨燕飞机为3D打印的遥控扑翼飞机,电动红外遥控,适于室内飞行。“飞鱼”和木鸟则为手抛的滑翔机,材质为轻木。有趣的是,仿生飞机区内还陈列了外形奇特的小狗飞机、蝴蝶飞机、仿翼龙飞机以及超大“飞人”,小狗飞机、蝴蝶飞机分别参照史努比狗和蝴蝶外形制作;它们与传统飞机外形差异巨大,但仍可以遥控飞行。仿翼龙飞机的外形酷似白垩纪的翼龙,为电动遥控固定翼布局,红色的机翼配深蓝色的身姿和尾翼,令人耳目一新。超大“飞人”曾在2014年5月成功试飞过,它的身长3.5米,尺寸为世界之最,采用大马力动力系统:28.2V的6S锂电池组、18寸的螺旋桨、5050的大功率无刷电机。

参观者在静态模型展区驻足

微小飞机展区的飞机共有40余架,尺寸从巴掌大到脸盆大不等,主要有碳杆薄膜飞机、泡沫小飞机和3D打印飞机。其中,10余架碳杆薄膜飞机的翼展均不超过30厘米,重量在18-25克之间,动力均为6毫米直径的有刷电机;构型包括单翼飞机、双翼飞机和三翼飞机等。泡沫小飞机均为2.4GHz电磁遥控的电动板机,尺寸脸盆大小,主要包括两个系列,一个系列是12架分别以12生肖卡通形象为原型的所谓“卡通生肖飞机”,另一个则是7架分别以中国领导人卡通形象为原型的所谓“领导人飞机”……这些飞机做工精致,或形态传神,或憨厚可掬。值得一提的是,该展区还展出了全国首架试飞成功的3D打印微小飞机,其骨架采用3D打印机打印而成,材质为PLA塑料,机翼骨架上均铺有0.1毫米厚的塑料膜,动力为6毫米直径的有刷电机减速组,重量仅为20克左右。
静态航模区主要陈列着20余架航力学院同学们制作的轻木飞机模型,包括战斗机、旅客飞机、仿海鸥飞机等等。值得注意的是,200余张雕刻有各种各样飞机图案的树叶也陈列于此。除此之外,这里还摆放了一架用风筝改造的微小伞翼机以及一架可以自行发电和储电的“发电风筝”。

远古飞行器展区是本次展览的最大亮点和特色,集中展示了同济大学微小飞行器实验室复原、珍藏的疑似远古飞行器模型80余件,这是今为止国内外首屈一指的疑似人类远古飞行器模型群。具体包括:千年古墓“飞行器”卷轴画6幅,3D打印技术复原的古玛雅飞机状黄金饰品18件,玛雅“黄金飞机”焊丝工艺品18件,玛雅“黄金飞机”叶雕作品12枚,古印度飞行器维曼拿斯飞行器模型1件,印度航空古书籍1本,千年古埃及木鸟滑翔机模型2架,3D打印的古埃及飞船火箭模型2件,3D打印的古玛雅国王飞船火箭模型2件,古埃及地下发射火箭3D打印模型2架等,以及14架分别以玛雅古墓出土的飞机状黄金饰品为原型的简易“玛雅黄金飞机”。其中,14架简易“玛雅黄金飞机”均为电动遥控泡沫板机,曾于今年7月底全部试飞成功过。该展区还放置了两架翼展1.5米的大个玛雅黄金飞机;这两架出之于同济微小飞行器实验室的飞机身披黄色蒙皮,配备有大功率电机和木质螺旋桨,曾于去年5月一飞冲天,企图向世人解开了远古人类飞行器的神秘面纱。
值得一提的是,去年年底,同济大学微小飞行器实验室曾复原了一架1900年莱特兄弟所使用的风洞。本次展会上,这架高1.4米长1.8米的古董风洞也首次在公众面前亮相。
我校教授沈海军表示,为落实航空专业卓越工程师培养计划,近年来同济大学航力学院推行了一系列教学改革措施,致力于将小飞机研制和飞行器专业的教学实践紧密结合。本次展出的这300余架飞机均为同济航力学院的学生亲手设计和制作,都属于上述教学改革的成果。本次飞机展设立于四平街道社区,一是为了向大众传播科、普航空知识,另一方面也在于展示同济大学的航空教育成果与风采。

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