您的位置:主页 > 科技 >

志之所趋,无远弗届——记北京大学航模队从0到1

发布时间:2019-07-26 17:18  来源: IT商业新闻网    

  文/严为

  本文原载于《航空模型》杂志201907期

  “思想自由、兼容并包”是蔡元培先生出任北京大学校长时所提出的办学理念,培养学生拥有多元的视野,鼓励了解不同专业领域,为其提供更开阔、更全面认识世界的设施与环境,是北大一以贯之的育人风格。北京大学航模队的成员也是受到这种文化的影响,虽然是不同专业、不同年级、没有相关经验,可心中那簇对航模充满浓厚兴趣的光,吸引着他们聚集在一起,决定并肩为其奋斗,不畏漫长的黑夜与看不见的尽头。

\

  图1 北京大学航模队前往美国参赛合影。(从左到右:段效智、李辰童、董淏翔、梁思聪、于瑞晗)

  一、孤立无援的开始

  美国航空航天协会American Institute of Aeronautics and Astronautics(AIAA)举办的世界大学生航空模型设计制造飞行大赛(AIAA Student Design/Build/Fly Competition 简称AIAA DBF) 是世界大学生飞行器设计竞赛中的顶级赛事,每年都会吸引来自世界各地几十个国家的著名航空航天领域高校学生参赛。

  从小就对航空航天充满兴趣的北京大学工学院董淏翔同学很早就梦想着能参与其中,但这种大型比赛需要团队、资金、场地,而且北京大学之前没人参加过这个项目,上一次想参加比赛的同学,一个同伴都没有招到,只能半途而废。这对一名普通的大三学生来说,充满着挑战。

  充满崎岖与趣味的故事便从这里开始了,在校内做了招新的宣传后,30多位同学前来报名,经过笔试和面试,最终筛选出10名队员。从小玩航模的大一新生李辰童、航空航天专业的于瑞晗、专业是医学英语的段效智、工学院绩点第一的梁思聪、唯一一位坚持到底的女生王茜……每个人眼里都闪着热爱的光芒。北大航模队就这样成立了!

  作为一支“无资金、无场地、无比赛经验”的“三无”团队,学习专业知识是这个新团队首先要安排的议程。查阅往届比赛的英文报告、请学长讲授基础知识、自学制图参数计算软件,整个团队在学习中渐渐成长起来。没有资金支持,所需要的材料,大家就一起垫钱购买。材料运输车费都是东拼西凑来的,你有10块,我出20。为了省钱,燕南食堂2块7毛5的经济餐成了他们的首选。

  成立初期,麻烦和挑战不断袭击这个刚刚成立的小团队。队长董淏翔知道设计飞行器需要建立详密精确的参数指标,布置给队员们的所有任务,自己也要学会如何解决。只知道比赛中要求做这个,但并不知道为什么、怎么做以及我们做之后有什么用,就会有队友发出异议:“你自己都没有想清楚,让我们如何做?”。团队学习相关专业的同学,并未设计过飞行器,更别说参加国际性比赛;其中仅凭兴趣支撑的同学也只是初略了解航模,有些队员认为比起瞎折腾,还不如寻找一个新的方向……

  在这样的情况下,由于经验不足、参数数据设计的不够精确,第一次做出来的飞行器以失败告终。4名队员选择退出,10个人只剩下6个。

  “我认为董淏翔可以带领好整个团队”,“他第一天就说我们一定能拿奖,但那时候大家连这个比赛是什么都不太清楚呢。” 面对其他同学的选择,选择留下的成员保持理解但不趋同。

  在那些看不到努力尽头是否有光亮的日子里,余下的6人为了同一目标而认真努力的样子,成为一张最美的剪影。

\

  图2北京大学航模队全体成员照片

  二、一波三折的成长

  为了尽快突破瓶颈,成员们联系到北航曾参加过AIAA比赛的团队,向其学习交流后,大家有了新的认知,当理论基础还无法支撑实践操作时,他们开始尝试用实践指导理论,学习优秀团队的设计方法,在实践中总结经验,通过各种尝试,经过58天不断的调整和修改后,作品逐渐成形。

  提交了初赛材料后,队员们每天都在期待中度过。11月19号是主办方最后的通知时间,直到17号,才收到飞行大赛主办方发来的邮件,那是邀请他们在4月赴美国参加决赛的通知书!

  开心归开心,一个最重要的问题摆在了眼前,制作测试版飞行器、实际版飞行器、去美国参加比赛的飞行器等等材料费,全体队员往返美国参加比赛的机票、食宿,初步计算,35万。

  “我早就跟你说过,这件事很难,算了吧,别挣扎了。”室友劝董淏翔知难而退。一个学生从哪儿去弄35万?

  困难总比办法多,集思广益之后北大航模队的同学们兵分两路,一边寻找企业赞助,一边寻求学院帮助。他们商量好了,不管是赞助方需要专利还是要配合做宣传,他们都会全力配合。

  队长董淏翔找到工学院负责学术项目拨款的朱怀球副院长,在介绍了团队现在参加比赛面临的困境后,立即得到了朱院长的大力支持,表示学院可以全力赞助他们团队出国参赛。团队成员们都特别感激。在详细了解比赛的正规性和团队的情况后,百般叮嘱安全问题并帮助团队成立为“北京大学航模队”。

  朱怀球院长的鼓励与支持,不仅更加坚定了团队想献出自己的力量为北大争光,更体现了鲁迅先生在《我观北大》中所言“北大是常新的”这一创新理念。团队带着这份感激之情开始了决赛的准备,北京大学航模队的成员们也刚好迎来了寒假。

  寒假的王克桢教学楼空荡荡的,但10楼有个小房间每晚都亮着灯,这是团队成员正在工作的见证。整个寒假只休息了7天,其余的时间全在实验室工作;每天除了睡觉就是讨论设计问题、画飞行器图纸、制作飞机,“累了就睡,醒了就干”是成员们的日常;段效智在凌晨十二点到早上八点都回过医学部寝室,于瑞晗笑着说,“我就不一样了,我直接睡这儿”。

\

  图3实验室里凌晨三点的北大航模队

\

  图4凌晨四点在北京大学五四操场测试动力

  旁人看起来又枯燥又累的日子,却成了他们团队力量的注脚。大家从没有红过脸、吵过架,每位成员都在尽自己的努力去做些力所能及的事情。正是在这些往前走的日子,不断地改进飞行器,不言弃地进行下一次试飞尝试。

  决赛要求的一个项目是:飞行器的折叠机翼需要有固定装置,团队成员开始聚在一起商量,该如何固定呢?是单轴旋转折叠,还是用舵机对其进行控制,亦或是用弹簧来达到弹出和收缩的效果,经过讨论后决定用第一种方式开始做。看到成品后却发现没有达到所期待的效果,原本为了省钱选择的木质材料,会在运行折叠机翼这一步骤时由于摩擦力太大,无法操作。最终只能采用打磨的形式,没有机器只能用手打磨。就这样,抱着“铁杵磨成针”的心态,改装好了锁定机构。

\

  图5折叠状态下的最终版飞机

\

  图6锁定状态下的最终版飞机

  这样的小故事对于团队而言经历过很多次,从“拍脑袋想”的尝试者,成为不断思考这样设计是否妥当,其优势、理由、可实现性、精确度等等细节的考虑者,整个团队的设计、制作与改动逐步成熟,在此基础上迎来了第一次试飞。

  团队带着第3版飞行器来到训练场,梁思聪检查好飞行器的状态,准备起飞;李辰童调好手机,准备拍摄;其他人都屏息凝神地看着飞行器的发动、助跑。于瑞晗兴奋地大叫:“飞上去啦!”飞行器试飞成功的成就感,让那天晚上的黄瓜腐竹、香菇油菜、红烧肉特别香。

\

  图7在北京大兴航模基地试飞时的图片

\

  图8飞行器架构图

  成员们一直到傍晚才从训练场回来,在途中又发现一个新的问题,如何把飞行器运到美国去?飞行器翼展2.2米、前后1.3米用什么才能既装得下,并保证在航空托运中不会对其造成损坏。

  三、志之所趋的蜕变

  木箱是最好的选择。距离出发仅7天,去哪儿找合适的木箱?队长董淏翔四处找人打听,终于有卖家可以提供合适的木片,购买、邮寄、测量、组装、测试。终于可以如约参加比赛了!但此时团队6人只有2人的签证发了下来。梁思聪和李辰童有些忐忑,只有他俩的签证发了下来,到一个陌生的地方,带着一个装有工具的小木箱和装有飞行器的大木箱,很多事情都不知道该如何应对。

\

  图9在机场全部打包整齐的行李

  面对这种情况,队长董淏翔内心也很难受,签证没有过,原本想着去美国学习优秀作品、和外校学生沟通交流等等愿望,只能向现实妥协,其他成员原本期待看到自己飞行器腾飞的想法也全破灭了。强迫自己放下遗憾,董淏翔开始安排好去美国之后的计划。

  他找到了北京大学校友会的李永梅、刘淇老师,想要寻求在美国的北大校友帮助,了解相关情况后,老师立即展开了宣传,有10多名校友都愿意提供帮助。赵志红师姐是这10名校友之一,愿意为这次赴美参赛同学解决吃、住、交通等问题。团队的所有成员都对校友们充满了感激,这些援助之手给予了比赛更多的动力。

\

  图10前往美国参赛的同学与北京大学校友赵志红夫妇合影

  4月8号16:10的飞机,从首都机场飞往达拉斯。团队6个人带上装有飞行器和工具的箱子,拿好北京大学航模队的队旗,一起去首都机场送行。13:29到达首都机场,在机场拍完集体照后,梁思聪和李辰童告别其他同伴准备登机,在两个人影慢慢看不到之后,剩下的队员们随即返校。

  董淏翔在回学校之后感到如释重负,像是参加接力跑把自己这一棒顺利交给下一个队友那般,可就在这时,15:50,电话响了。

  “老大,飞行器带不过去。” 李辰童站在托运窗口前,一边给董淏翔打电话,一边和工作人员一起讨论这只1.4×1×0.7米大木箱的托运办法。由于转机过程中飞机型号的变更无法装载木箱,航空公司拒绝了大木箱的运输。但此时距离飞机起飞只有20分钟,没有时间再更改任何转机机型。董淏翔只得让他们先登机,飞行器再想办法。

  如果飞行器带不过去,那从2018年9月20号到2019年4月8号期间的所有努力都打了水漂,董淏翔不甘心。在四处找有没有熟悉的同学能立刻飞往美国运一下箱子时,段效智发现自己的签证审批通过了!

  4月11号凌晨1:30,梁思聪和李辰童按下闹钟,强迫自己从睡梦中醒来,他们正等待着段效智把调试飞行器的接力棒交给他们。凌晨2:00,段效智到达师姐家,梁思聪和李辰童便急忙拆箱,检查飞行器的各项性能。

  由于木条本身的缩水,箱子较小,飞行器勉强放了进去,但来来回回几趟的运输,让飞行器几处受损,最严重的是折翼齿轮嵌入口无法咬合,仅转动而没有任何力的带动,想要调试这一齿轮,必须将这一部分拆下来进行替换。

  大部分材料都是木制材质的飞行器,团队成员为了减少运输过程中对整体的结构损耗,将各个衔接处进行了钉死处理,这部分并不容易拆下。如果要拆下来,只能通过暴力拆卸,而每做一次这样的行为就会影响其原有的韧性及结构的衔合度,每一次对损坏部分的调整,都是一次豪赌,可能因为调整这一小问题,而报废掉整个飞行器,导致无法参加比赛。

\

  图11在赵师姐家中的车库里修理飞机

  4月11号中午11:00,出发前往比赛场地。

\

  图12比赛地点附近风景

\

  图13比赛现场照片

\

  图14比赛现场照片

  在和其他队伍交流的过程中,梁思聪发现除了他们,没有队伍用厂家的原始电池,都是成员根据飞行器推力和重力比值进行改装后的电池,这样一来飞行器的总重量大概是4~5公斤,而他们的机重达10公斤,梁思聪想到换电池。

  了解到身边安柏瑞德航空大学(Embry-Riddle Aeronautical University)带了备用电池后,段效智向其队长咨询是否能购买其备用电池,队长表示他们完成任务后可以直接送;没带剪刀,拆不了箱子,段效智满场地借剪刀,但此次比赛有着全球各地的参赛队伍,语言不通,只能通过手势比划,一个外国同学主动拿着剪刀递给他;在遇到香港中文大学的队伍后,团队成员互相祝福取得好成绩,港大的带队老师也给予队员们鼓励,“我们都是中国人,一起加油”。

\

  图15与香港大学带队老师合影

\

  图16与香港大学学生合影

  关于电池,梁思聪、李辰童和段效智经过讨论后,觉得临时改电池这一举动太过冒险,担心万一使得飞行器动力不足而无法正常起飞,所以并未更改便去参加比赛了。在比赛中执行到最后一个任务时,三个人盯着飞行器,等待它经过助跑后腾飞的那一瞬,但事与愿违,飞行器掉下助跑台,摔成一堆木片渣。

  5个人用7个月做的飞行梦并不是电影中的励志结尾,主人公通过自己的努力,挺过了种种未曾预料的问题,熬过了被质疑被放弃的夜里,在得到了身边人的支持与鼓励后,取得圆满结果。现实就是五个并没有很多经验的追梦人,在第一次尝试中被判定为世俗眼中的“坏结果”,但这段努力的经历成为他们人生中闪着光的部分。

  值得一提的是,虽然是第一次参加比赛,北大航模队的飞行器还是得到了很多评委的欣赏,在110个队伍中,北大航模队最终排名是第47位。他们相信,这是第一次比赛,也是最差的一次成绩,以后会有第二次、第三次比赛,也会有更加夺目的成绩。

  回顾7个月以来的日子,几个人从毫无经验只有一腔热血,到不断总结其它优秀队伍人员架构、时间规划和材料选择的经验;面对质疑和失败,从不妥协,只是沉下心来找出问题、解决问题、重新复盘;就像中国的工业化发展也并不是一帆风顺的,经历了无数的失败,不断地向其他国家学习,在所有人不抛弃不放弃的努力下才有了今天的成就。

  “志之所趋,无远弗届,穷山距海,不能限也。”总书记引用清代学者金缨编著的《格言联璧·学问》中的这句话来鼓励广大青年,一个人如果有远大的志向,他的志向所归,就没有不能到达的地方,即使是山海尽头,也不能限制。北京大学航模队也一直用这句话来勉励自身,拥有腾飞梦的他们,想通过自己踏踏实实的努力把理想变成现实,把奋进的力量传递给更多拥有梦想的青年,从不害怕远方,因为“志之所趋,无远弗届”。

\

  图17 在比赛场地队员们与飞机合影

相关文章