航模室的三任鬼才队长

曾体贤

初春的雨与夜幕完全相融，缓缓地敲击着窗上的玻璃，突然电话响起，是杨国松，我的学生，第一任航模实验室队长，告诉我他考上了电子科大航天院的硕士研究生。国松是个飞机控，上航院深造，是他最大的心愿。看到学生的成功和心想事成，我内心喜悦满满。

提到国松，就不得不提航模实验室。航模实验室是我的意外收获，因为我的研究领域是光电材料。无数的国家级和省级奖项，是对我们实验室过去四年艰辛付出最好的注释。与此同时，航模实验室里的学子在电子、软件、硬件及动手能力上都得到了全面的发展。印象最深刻的是我的三大鬼才队长：“平顺鬼”杨国松、“埋头鬼”何光强和“机灵鬼”王福川。

“平顺鬼”杨国松

“平顺鬼”杨国松，是校航模协会创始人，航模实验室的第一任队长。他告诉了后来者们该如何在实验室学习和创造。

2010年7月，全国科研类大学生航空比赛近在咫尺。此时此刻，航模实验室才刚刚建立，可谓家徒四壁。而比赛要求自行设计和制作飞机，一切从零做起，谈何容易？

“平顺鬼”杨国松从来都不辱使命。第一要务是与时间赛跑，快速完成实验室建设。工具设备可以买，但模型飞机的设计却成了一个绕不开的难题。就拿电动滑翔機翼型选择来说，杨国松可谓绞尽脑汁。不同翼型的最大厚度和最大弯度（厚度和弯度是指所占弦长百分比）以及其所在位置会有迥异的性能。到底该选择哪一种翼型呢？围绕这一问题，他八方搜罗，计算各种升力公式，阻力公式，及翼型力矩曲图……利用模拟软件分析，论证他的低雷诺数翼型（SD7037）方案，升阻比较大，留空时间长，适宜在四川尤其成都太平寺机场（四川省青少年航空模型锦标赛专用场地）风速较小的地区飞行。

通过调整翼型参数，在多次试验后，最终他的飞机拔地而起，翱翔于天地间。2010年，杨国松领衔的小组在省比赛中，电滑项目拿了第一名。平顺地开了一个好局，从此拉开了航模队征战的序幕。

随后，杨国松发现传统的发动机安装方式具有很大的缺陷：传统的螺旋桨发动机，在设计与制作过程中，很难精确确定发动机的安装角度，当一旦发现发动机安装角度需要调整时，固定方式难以拆卸和改装，也不利于加装减震装置。难道所有的飞机发动机都必须固定？我提示他可以朝一个新的方向思考。

杨国松开展了大量的调研，最终设计出一种便于快速拆卸和维修，并含减震效果的发动机模块：在试飞调试过程中，通过对飞机发动机模块固定木销的前调（胶水粘接垫片）和后调（打磨卡口），调节模型飞机的安装角度，多次试飞便可确定最佳的安装角度，从而简化了飞机的试飞调试过程，减少了对模型飞机结构的伤害。该方案能方便地拆卸和安装飞机发动机，简化了维护过程。在改装或修复模型飞机时，可快速拆卸，打开机头上方的整流片，让整个机头部分直接暴露在修理者面前，为修复过程提供较大的空间，从而方便了模型飞机的养护过程。同时，他还加装简易的减震部件，达到一定的减震效果。

尽管在2010年科研类全国航空航天模型锦标赛上，他的优势项目电动滑翔遗憾地与奖项擦肩而过，但凭借对发动机模块设计，斩获了科技创新项目三等奖。“平顺鬼”杨国松开创了西华师范大学航模实验室的历史，让物理学的本科生泡在实验室，带着问题，思考解决方案，成为我教学创新的尝试。

“埋头鬼”何光强

2011年科研类全国航空航天模型锦标赛上首次出现了太阳能比赛项目：利用太阳能电池板作为唯一电源，驱动飞行。然而从比赛结果看，能自由起飞，且有留空时间的飞机设计寥寥可数。一个新项目，还需要更多的实验室来开拓。

2012年，我们航模实验室准备向这个难题展开研究。按照普通太阳能板的质量，要做到长航时并不容易。更何况，年初学校批准购买的激光切割机还处于招投标阶段。在航模参赛队伍中，手工制作太阳能飞机或许还是第一次尝试。好在我的实验室里，有第二任队长，“埋头鬼”何光强！作为项目负责人，他准备带领团队去攻克这一新课题。

第一大问题是机身强度与重量的矛盾。科研类的赛事要求飞机翼展要达到4.5米，重量不大于3公斤，这是对飞机结构强度的很大考验。综合考虑后，我们一致认为采用真飞机的耳片连接方式可有效解决强度问题。可耳片连接部件是铝合金，重量远大于碳纤维材料。铝合金耳片增加的重量，需要在机翼的木材中扣除。余下的，便是漫长的手工挖孔和打磨过程。作为负责人，“埋头鬼”何光强每天上午六点就起床，有时凌晨一两点才回宿舍。这样的日子日复一日，一过就是两个月。

下一步是飞行调试过程。然而太阳能电池板的价格以及材料易碎性，成为了太阳能飞机飞行测试的难题。不少团队担心试飞过程中坠机摔坏材料，大大减少了实战演练的次数，这一难题同样困扰着我们小组。为何不设计一套太阳能供电模拟系统？我的一语似乎惊醒了这群梦中人。

“埋头鬼”何光强正好发挥电子专业的特长，开始思考和设计。他采用单片机作为核心元器件，内置编写烧制好的程序，通过按钮的不同档位控制输出变量，经过放大后实现控制电源输出功率，达到模拟不同天气下太阳能电源实际输出功率所产生的效果。经过多次测试与实验，此系统运行正常，具备多种光照条件尤其是阴天下模拟飞行的特点。他们设计的太阳能供电模拟系统使用简单，解决了因坠机带来的不必要的损失。

另一方面，埋头做事的何光强也走了不少弯路。做事情，他是绝对的一把好手，但也因此造就了太过自信，缺少了与外界优秀实验室必要的交流和沟通，他在发动机与螺旋桨的搭配上，选择欠佳，导致发动机输出功率不足，降低了太阳能的利用效率，飞机在起飞阶段很费力。不过，凭借着太阳能飞行成绩和模拟电源系统，他的团队还是荣获了全国大学生科技创新三等奖，太阳能飞机制作与飞行三等奖。

2013年，激光切割机已安装调试，土枪变成洋炮。何光强憋足了劲，卷土重来。然而在排队准备入场安检时，天公不作美我们的飞机太阳能板脱落，部分脆弱的电板损坏！在这个节骨眼上出现了严重的问题，难道一年的努力又要白费？

比赛分为两轮进行，航模队抽到26号出场。好在摔坏的部位不算太严重，于是我决定第一轮弃权修补，趕第二轮比赛！“埋头鬼”何光强一声不发，完全投入到飞机的修复中。这一次，他和队员们完全是与时间赛跑：不吃不喝！下午2点40左右，飞机顺利起飞，最终荣获了二等奖。

今年六月，何光强就要毕业了。别人的大四都在准备毕业和未来的工作，而他，再一次扎入实验室，纸飞机、特技、电滑、四轴、飞人……这注定是属于他的世界。

“机灵鬼”王福川

第三任队长“机灵鬼”王福川来自生命科学院，是截至今天实验室荣获荣誉最多、最高的孩子。在他的管理下，实验室有了盆景，有了金鱼，充满了生活的味道。同时，他也摒弃了原来粗糙、笨重的老式工具，换上新一批实用、高效的工具之后，让飞机制作过程更加方便、省事。这也直接反应在他对飞机制备工艺的要求上：精益求精！性格决定风格，他将实验室的飞机制作水平上升到了一个全新的高度。

他不仅熟练掌握了激光切割机的性能：针对不同材料，设置不同的激光束能量，既保证了切割精度，又让切割的部件光洁、美观；还在不改变飞机的外观和结构上，简化了飞机的制作工序，以节省时间，改善精度。就拿制作飞机机翼来说，以往的机翼构架需要对材料尺寸测量和标记，以确保左右翼肋之间，主梁与前后梁之间的位置精确吻合，然而这样的制作流程复杂且精度欠佳。面对这一问题，王福川机灵一动，在主翼前后墙刻出卡槽，使每一片翼肋精确定位在主梁的对应位置；同时在前后梁上加入非平行翼肋，最终形成三角稳定结构，在机翼的形状布局上做到了尽善尽美。

做飞机的最后工序就是打磨和蒙皮，用王福川的话说，这是一件非常神奇的工作。打磨既可以使制作的模型棱角分明，也可以让模型光洁圆润，曲线弧度完美。蒙皮则包括整体蒙皮和局部涂装，蒙皮工艺的好坏对模型的精度和强度也有一定影响，因为不同规格的蒙皮对适应温度的要求也不同，这就需要在多次的摸索中找到最佳温度。一架模型的性能与外观，得益于这最后一步的点睛之笔。

娴熟的技术，让王福川在飞机制作领域游刃有余。2013年，他切割组装了一架静态模型飞机，还雕刻着“曾老师，您辛苦了”，作为教师节礼物送给了我：这是一份最为别致的礼物，让我非常惊喜。

如今，航模实验室已面对学生开放，市区的一些模友也常来实验室找福川修补飞机。于是，一个大胆的想法又在他脑海里诞生了：毕业后自主创业，开一家航空模型4S店！这绝对是一个好主意，好一个机灵鬼啊！

责任编辑：曹晓晨