大賽簡(jiǎn)介

201 6年英國(guó)國(guó)際大學(xué)生飛行器設(shè)計(jì)比賽（2016 British Model Flyinq Association University and Schools Payload Challenqes）已在英國(guó)約克Elvinqton機(jī)場(chǎng)順利落幕，來自世界各地高校的近百支隊(duì)伍參加了這次大賽。該比賽由英國(guó)模型飛行協(xié)會(huì)（BMFA，British Model Flving Association）、英國(guó)皇家航空協(xié)會(huì)Royal Aeronautical Society）和英國(guó)BAE系統(tǒng)公司主辦，迄今已有23年歷史，是一項(xiàng)大規(guī)模、高水平的國(guó)際大學(xué)生飛行器設(shè)計(jì)賽事。賽事評(píng)委均為這些機(jī)構(gòu)的資深專家。大賽不僅對(duì)參賽團(tuán)隊(duì)的飛行器設(shè)計(jì)與制作能力是個(gè)挑戰(zhàn)，對(duì)論文撰寫、圖紙繪制、現(xiàn)場(chǎng)答辯與團(tuán)隊(duì)配合等團(tuán)隊(duì)的綜合實(shí)力也是一個(gè)考驗(yàn)。比賽中，北航歌爾航模隊(duì)不負(fù)重望，取得了限時(shí)載球比賽冠軍、載重飛行亞軍的優(yōu)異成績(jī)，其中限時(shí)載球項(xiàng)目還創(chuàng)下該賽事載球數(shù)量的歷史紀(jì)錄。

組隊(duì)備戰(zhàn)

經(jīng)嚴(yán)格選拔，北航航模隊(duì)成立了由航空科學(xué)與工程學(xué)院吳韋志、林可、賀睿琛、劉凡、辛宏博、徐天寧、盛文泰，材料科學(xué)與工程學(xué)院王真金，可靠性與系統(tǒng)工程學(xué)院李朦朦以及國(guó)際學(xué)院Adil labal共10名同學(xué)組成的參賽團(tuán)隊(duì)，由航模隊(duì)李永新教練和王耀坤老師帶隊(duì)參賽。

自2015年10月報(bào)名參賽后，參賽團(tuán)隊(duì)便投入緊張的設(shè)計(jì)與制作工作中。經(jīng)反復(fù)設(shè)計(jì)與計(jì)算模擬，我們先后研發(fā)出7代驗(yàn)證機(jī)，包括飛翼布局、S翼型V尾布局、升力翼型V尾布局、常規(guī)布局等數(shù)個(gè)方案。在對(duì)各型驗(yàn)證機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、制作以及試飛改進(jìn)后，常規(guī)布局脫穎而出，被確定為最終設(shè)計(jì)方案。

對(duì)于每一架參賽機(jī)，試飛往往是檢驗(yàn)其設(shè)計(jì)和制造的關(guān)鍵。定型前的每一次試飛，總是令人膽戰(zhàn)心驚。天氣因素、人為疏忽、設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)?，時(shí)常令我們?cè)馐艽煺叟c失敗，大家的心也隨著模型飛機(jī)的起落而跌宕。

比賽出發(fā)前一周，天氣陰沉，但因時(shí)間緊張，我們不得不照常試飛。幸運(yùn)女神并未眷顧我們，意外卻接連襲來：載重模型飛機(jī)起飛后，雨水滲入了接收機(jī)，模型失控、墜落；載球模型飛機(jī)升空后，機(jī)身隔框碳片疲勞斷裂，也不幸墜落。撿起損壞的模型飛機(jī)，大家的心都在滴血。不過時(shí)間并沒有留給我們太多沮喪的余地，大家必須馬不停蹄地趕制模型、做令人心驚膽戰(zhàn)的抬翼尖測(cè)試、熬夜修改無數(shù)版的報(bào)告和圖紙，最后終于趕在deadline（截止時(shí)間）前向大賽組委會(huì)提交了資料。之后，又經(jīng)過無數(shù)次試飛和方案修改，才取得了令人欣慰的試飛成績(jī)。特別是最后幾次試飛，遠(yuǎn)超往屆冠軍的成績(jī)。

出發(fā)前，其他隊(duì)員都來幫忙壯行。在退役老隊(duì)員的加油鼓勵(lì)聲中，我們踏上了前往英國(guó)的征程。8個(gè)多月的準(zhǔn)備，兩架久經(jīng)考驗(yàn)的模型飛機(jī)出征異國(guó)，每個(gè)人的心中既有忐忑，更充滿期待。

到達(dá)英國(guó)后，全隊(duì)來不及休息就準(zhǔn)備試飛。同樣的信仰、同樣的拼命、同樣的團(tuán)結(jié)和士氣在異國(guó)他鄉(xiāng)依舊延續(xù)。比賽前夕，我們?cè)谛∮曛械竭_(dá)Elvinaton機(jī)場(chǎng)。其他隊(duì)伍也陸續(xù)抵達(dá)，包括陣容龐大的載重項(xiàng)目衛(wèi)冕冠軍德國(guó)哥廷根大學(xué)和載球項(xiàng)目衛(wèi)冕冠軍蘇格蘭斯塔克萊德大學(xué)?？吹轿覀?，他們都好奇地過來拍照詢問。特別是見到我們的參賽機(jī)時(shí)，很多人不由地贊嘆：“這個(gè)設(shè)計(jì)很完美?！?/p>

這些驚訝與贊揚(yáng)隨著比賽的臨近都轉(zhuǎn)為了無聲的壓力。好在模型飛機(jī)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)給予我們的信心、無數(shù)次試飛檢驗(yàn)給予我們的經(jīng)驗(yàn)，霎時(shí)間匯聚在腦海中化成力量，助我們走向賽場(chǎng)。

設(shè)計(jì)亮點(diǎn)

這次大賽，我隊(duì)參加了限時(shí)載球、載重飛行全部?jī)身?xiàng)比賽。在模型的制造與選材方面，大量使用了航天材料PMI、玻璃纖維、凱夫拉、碳纖維等多種復(fù)合材料。在滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度的基礎(chǔ)上，將整機(jī)重量盡可能降到最低。

參加載球項(xiàng)目的模型飛機(jī)，機(jī)身設(shè)計(jì)采用了碳構(gòu)架球艙，以使球能夠輕松滑動(dòng)裝載，且不影響飛行器的重心位置。通過獨(dú)特的五通道球艙設(shè)計(jì)，其最大容量可達(dá)50顆球。

在該機(jī)的整體設(shè)計(jì)中，復(fù)合材料等新材料的大量使用，大大提高了整機(jī)性能。原先由桐木制成的主梁，頂部和底部添加了碳纖維，在一定程度上增強(qiáng)了其剪切強(qiáng)度。在其他連接件、起落架等承力部位，同樣也應(yīng)用了復(fù)合材料。這樣，該機(jī)能在10分鐘內(nèi)、在指定電量條件下飛行6個(gè)起落。此外，為方便拆裝及遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，在部件的連接處亦采用了許多創(chuàng)新設(shè)計(jì)，即便是在電池這樣的細(xì)節(jié)上，也優(yōu)中選優(yōu)，以使模型飛機(jī)的性能達(dá)到極致。

參加載重項(xiàng)目的模型飛機(jī)采用水艙與機(jī)身融合的整體設(shè)計(jì)。機(jī)身采用碳構(gòu)架，前緣和梁同樣添加了碳纖維等復(fù)合材料，其空載重量660g。整機(jī)可完成規(guī)定的空載飛行、2kg載重飛行及4kg載重飛行等全部任務(wù)。

比賽過程

比賽分為三個(gè)部分：設(shè)計(jì)報(bào)告及圖紙、答辯展示和飛行任務(wù)。在前兩個(gè)環(huán)節(jié)中，我隊(duì)在限時(shí)載球項(xiàng)目中獲得第一，載重項(xiàng)目中獲得第二。而在最終的飛行任務(wù)環(huán)節(jié)，我們?cè)谙迺r(shí)載球項(xiàng)目中以280個(gè)球的成績(jī)創(chuàng)造了賽事紀(jì)錄，穩(wěn)拿第一！在載水4kg飛行中，雖然受天氣影響，但仍奪得亞軍。

盡管比賽已經(jīng)過去一段時(shí)間了，但那些激烈而緊張的瞬間仍不時(shí)在腦海中回放。特別是載球項(xiàng)目比賽，正是依靠全隊(duì)的團(tuán)結(jié)拼搏，才克服困難最終奪冠。

根據(jù)載球項(xiàng)目飛行任務(wù)規(guī)則，每隊(duì)有兩輪飛行。模型飛機(jī)應(yīng)在10分鐘時(shí)間內(nèi)，繞過兩個(gè)塔臺(tái)，將載運(yùn)的網(wǎng)球投放到目標(biāo)，以投放的網(wǎng)球數(shù)量計(jì)分。

第一輪，我隊(duì)的模型在第一個(gè)起落著陸時(shí)，起落架突發(fā)故障，使原本信心滿滿的我們立刻擔(dān)心起來。但來不及猶豫，大家迅速開始搶修，爭(zhēng)分奪秒地分析處理故障。4分鐘后，修好的模型再次裝載好準(zhǔn)備出發(fā)，現(xiàn)場(chǎng)掌聲一片。隊(duì)員們齊心協(xié)力，順利完成3個(gè)起落，總共載運(yùn)120顆球。下場(chǎng)后，大家顧不上沮喪，又迅速投入到緊張的搶修工作中，希望第二輪能飛出好成績(jī)。很快，第一輪比賽結(jié)束，Strathclvde隊(duì)完成了220顆球的載運(yùn)，暫居第一，還有兩支隊(duì)伍也領(lǐng)先我隊(duì)。顯然，形勢(shì)并不樂觀，后面的比賽再容不得一絲閃失。盡管當(dāng)時(shí)大家的心里都十分緊張，但必須頂住壓力準(zhǔn)備第二輪飛行。

由于第一輪中因機(jī)身變形導(dǎo)致卡球，因此我們向裁判爭(zhēng)取了一個(gè)試驗(yàn)裝球的機(jī)會(huì)，確認(rèn)沒有問題后才開始計(jì)時(shí)比賽。大家都打起十二分精神，絲毫不敢分心。因?yàn)樵趪?guó)內(nèi)進(jìn)行過大量的訓(xùn)練，所以5名隊(duì)員分工明確、配合嫻熟。起飛！第一圈，50球；第二圈，50球；第三圈，50球；第四圈，50球。只要再飛一個(gè)起落，我們就能獲得第一，大家的內(nèi)心不由得再次緊張起來。第五圈，40球；第六圈，40球！我們做到了，我們成功了！此時(shí)此刻，所有人的心情都無比激動(dòng)。不過比賽沒有結(jié)束，大家還在繼續(xù)努力。第七圈，操縱手推盡油門，希望用消耗殆盡的電池再拼出最后這個(gè)起落。不過，隨著裁判宣布：“時(shí)間到”，比賽結(jié)束。我隊(duì)以總分280分的成績(jī)獲得冠軍，并打破了賽事記錄。大家歡呼成一片、擁抱成一團(tuán)，全場(chǎng)的觀眾則用最熱烈的掌聲向我們表示祝賀。

總結(jié)與展望

在李教練和王老師的耐心指導(dǎo)下，團(tuán)隊(duì)歷時(shí)8個(gè)多月的緊張籌備，在設(shè)計(jì)、制造、試飛等方面均取得了突破性進(jìn)展，得到大賽裁判及其他參賽隊(duì)伍的一致稱贊。比賽結(jié)束后，BMFA的比賽執(zhí)行官 Manny Williamson對(duì)我們說：“Your teams perfo rmance was Very impressive and it was good to see a trophy going t0 China again”（你們隊(duì)伍的表現(xiàn)令人印象深刻，很高興你們又把一個(gè)獎(jiǎng)杯捧回了中國(guó)）。

經(jīng)過這次英國(guó)國(guó)際大學(xué)生飛行器設(shè)計(jì)大賽的洗禮，全隊(duì)的意志更加堅(jiān)定了。而這次勝利并非終點(diǎn)，而是一個(gè)新的起點(diǎn)。