还记得电影《阿凡达》里的双螺旋桨飞机吗?这本是一个动画设计,南航的学生却把它变成了真的飞行器。在刚刚结束的“中航工业杯”国际无人飞行器创新大奖赛上,南航多项飞行器设计凭借着奇妙的创意摘得大奖。昨天,记者来到南航田径场,见识了一场创意飞机的大会演。
“阿凡达”飞机:
可以变身飞行汽车
电影《阿凡达》里,机翼形同一双螺旋桨的飞机在崇山峻岭里穿梭,让人觉得很梦幻。南航秦宝亮等几位大学生设计的“游弋者”双旋翼飞行器,从外形上看,和“阿凡达”飞机十分相像:流线型的黑色机身,像一只海豚,而两侧的螺旋桨,则像一对平躺的轮子。
“我们就是从《阿凡达》里获取的灵感。”秦宝亮告诉记者,看到电影后,他们觉得完全可以做出一样的飞行器。而经过研究,他们发现和单螺旋桨直升机相比,双螺旋桨机不仅外形酷,而且还具有很多优势。“一般的直升机最快只能飞到340公里的时速,而我们的双螺旋桨配上后面的尾推桨,动力更足,可以飞到480公里,有利于快速运输、快速侦察和快速反击等。另外,一般直升机的动力系统在机身中部,占用了机体的空间。而双螺旋桨飞机则将动力系统移到飞机两翼,腾出的机身空间,可以使飞机有更大的荷载量,有利于灾区救援等。”
在秦宝亮的操纵下,“阿凡达”飞机轻盈地飞起来,灵巧地在人群中穿梭。“你看,两个螺旋桨还可以倾转,这样机身就很灵活。”参与设计的杜健同学则告诉记者,他们还准备在“阿凡达”飞机的底端装四个轮子,两边的螺旋桨则可以折叠起来,这样就可以当作飞行汽车使用了。“设想在高速公路上堵车,我们打开螺旋桨,就可以飞起来了。”
仿飞鸟飞机:
像鸟一样扑腾翅膀
“扑答扑答……”田径场上空迎面飞来一只大鸟,翅膀使劲地扇着,仔细一看,原来是一架小飞机。设计者之一、航空宇航学院的博士陈美丽告诉记者,这是他们设计的差动式扑翼仿鸟飞行器,这次大赛获得了“未来之星”创意奖。
记者发现,这只“鸟”的神奇之处在于,不用螺旋桨,也没有遥控,完全是凭着翅膀的扇动,它就能在天空飞翔。陈美丽告诉记者,在做这架飞机之前,他们翻阅了大量资料研究鸟类的飞行姿态等,包括翅膀扇动的频率、角度等等。为了让飞行器像鸟儿一样自主飞行,他们在机身装了十几个传感器,还预先设计好航迹存在机身的存储器里。另外,机身上还装有GPS导航,可以自主确定飞机的速度、位置、姿态等,这样“鸟儿”就可以自由飞翔了。更神奇的是,“鸟儿”的翅膀不仅可以上下扑腾,还可以差动扭转,这样就可以像真鸟一样自如地转向、升降等。据介绍,这架飞机飞行时间在20分钟以上,飞行半径可达到3公里。
记者了解到,仿飞鸟飞机凝聚了南航航空宇航学院昂海松导师的多年心血。说起它的用处,还真不小。“它可以伪装成鸟,进行军事侦察;可以贴地面两米飞行,完成低空侦察;还可以带上老鹰的录音,在机场驱鸟。此外,也可用于越障、火星探测、搜救、信号干扰等多种用途。”陈美丽说。
球形飞机:
可用于室内侦察
在南航学生展示的创意飞机中,一款最不像飞机的球形飞机格外引人注目。在天空中,它极平稳地飞着,有时静静地悬停,有时高速平飞,远远望去,就像一盏孔明灯。
等飞机停稳了,记者凑近一瞧,发现其实这架飞机制作非常简单。机身是用泡沫展板制作的,呈十字对称圆形布局,机头装了个螺旋桨。“核心技术在这里。”参与设计的刘以奋同学指着隐藏在机身内侧的一串电路设备告诉记者:“这是三轴陀螺仪。我们知道,陀螺转时轴都是稳定的。我们就是运用陀螺的稳定性原理来保持机身的稳定。”刘以奋说,之所以把飞机做成球形,一方面出于观赏性考虑,另一方面,球形也更有利于稳定,也可以很好地保护螺旋桨。在用途上,这种球形飞机可以装上摄像机,用于室内侦察等。
在昨天的展示中,各类令人耳目一新的飞机纷纷大展身手。可变体的飞机,可以根据不同的飞行要求将机翼进行变形;无舵面飞机则取消了副翼、升降舵、方向舵等,自如飞行……据了解,南航在此次大赛中与来自国内外100多支参赛队同台竞技,因为奇妙的创意,一个项目获得未来之星创意奖,获得10万元奖金,另有三个项目获得了大赛创意奖。