通訊員劉子暢訊：近日，美國直升機(jī)學(xué)會（AHS）在其官方網(wǎng)頁上公布了由其主辦的第33屆世界大學(xué)生旋翼飛行器設(shè)計(jì)競賽獲獎(jiǎng)名單，南京航空航天大學(xué)航空宇航學(xué)院本科生團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的“曙光”遙控救災(zāi)無人旋翼飛行器（AURORA-Aerial Unmanned Remote Operated Rescue Aircraft）榮獲本次世界大學(xué)生競賽本科生團(tuán)隊(duì)第一名！獲得第二名和第三名的團(tuán)隊(duì)分別是美國的佐治亞理工學(xué)院和賓州大學(xué)。

美國直升機(jī)學(xué)會是全世界直升機(jī)最高水平的學(xué)術(shù)組織，其每年組織的世界大學(xué)生旋翼飛行器設(shè)計(jì)競賽已久負(fù)盛名，是世界直升機(jī)領(lǐng)域水平最高、難度最大、專業(yè)最強(qiáng)的世界大學(xué)生旋翼飛行器設(shè)計(jì)競賽，具有廣泛和重要的國際影響力和學(xué)術(shù)知名度，至今已舉辦了33屆。每年長達(dá)十幾頁的設(shè)計(jì)競賽指南一般于八月份公布在AHS的網(wǎng)頁上，于次年的五月底前參賽團(tuán)隊(duì)提交不超過50頁的英文設(shè)計(jì)報(bào)告參加競賽，分本科生組和研究生組，全世界各學(xué)校都可組隊(duì)報(bào)名參賽。每年的競賽題目和內(nèi)容分別由美國波音公司、Bell直升機(jī)公司、西科斯基直升機(jī)公司、空客直升機(jī)公司、阿古斯特直升機(jī)公司、俄羅斯直升機(jī)公司等七大世界著名直升機(jī)公司輪流提供贊助。為了體現(xiàn)各直升機(jī)制造商的技術(shù)水平，七大直升機(jī)制造商每年都要把競賽的題目和內(nèi)容出得很難、很專業(yè)。因此，報(bào)名參賽的團(tuán)隊(duì)都是來自世界各國直升機(jī)專業(yè)水平較高的學(xué)校，以美國的高校居多，尤其是直升機(jī)專業(yè)水平最高并擁有美國優(yōu)秀旋翼飛行器技術(shù)中心的馬里來大學(xué)、佐治亞理工學(xué)院、賓州大學(xué)非�？粗剡@一競賽，每年都花費(fèi)大量精力組隊(duì)參賽。對競賽設(shè)計(jì)報(bào)告的評審相當(dāng)嚴(yán)格，基本上也是有這七家直升機(jī)公司的總師或總師級專家按照評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行獨(dú)立評分，滿分為 100分，其中技術(shù)內(nèi)容40分（7項(xiàng)）、應(yīng)用與可行性25分（7項(xiàng)）、原創(chuàng)性20分（3項(xiàng)）、報(bào)告撰寫15分（7項(xiàng)），可見要獲得好的競賽成績和名次絕非易事，尤其是對于非英語國家的學(xué)生更是困難。競賽設(shè)第一名、第二名、第三名三個(gè)等級的獎(jiǎng)勵(lì)和一個(gè)最佳新參賽獎(jiǎng)（Prize for Best New Entry），每個(gè)等級只獎(jiǎng)勵(lì)一個(gè)團(tuán)隊(duì)。為了表彰獲獎(jiǎng)團(tuán)隊(duì)，并鼓勵(lì)更多的學(xué)校、學(xué)生參與到這一設(shè)計(jì)競賽中來，美國直升機(jī)學(xué)會還把每年獲獎(jiǎng)的學(xué)校團(tuán)隊(duì)名稱和獲獎(jiǎng)名次永久地公布在美國直升機(jī)學(xué)會的官方網(wǎng)站上。

2015-2016年度的競賽由Bell直升機(jī)公司出題并贊助，競賽題目是空中發(fā)射的無人救災(zāi)運(yùn)載飛行器（Air Launched Unmanned Disaster Relief Delivery Vehicle），競賽要求是設(shè)計(jì)一架無人飛行器，要求無人飛行器先裝載在“大力神”運(yùn)輸機(jī)中，在運(yùn)輸機(jī)飛到指定高度和區(qū)域的災(zāi)區(qū)上空后，從運(yùn)輸機(jī)中發(fā)射無人飛行器，無人飛行器飛到指定高度的災(zāi)區(qū)點(diǎn)上空停留并投放完規(guī)定重量的救災(zāi)物質(zhì)后，自行飛到設(shè)定的補(bǔ)給保障基地。設(shè)計(jì)出的無人飛行器的飛行性能等要滿足競賽指南給定的各種技術(shù)指標(biāo)。從競賽要求看，競賽涉及到旋翼飛行器的總體設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、空氣動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、飛行動(dòng)力學(xué)、飛行控制、飛行動(dòng)力、成本效益分析等內(nèi)容。

  針對2015-2016年度的競賽指南，2015年10月，南京航空航天大學(xué)航空宇航學(xué)院夏品奇教授組建了南航本科生參賽團(tuán)隊(duì)，后起名為“曙光”團(tuán)隊(duì)，團(tuán)隊(duì)成員由0112年級的顏偉、潘浙平、張凱、楊玉成、吳文韜、王洛烽六名同學(xué)組成，向這一世界之最的大學(xué)生旋翼飛行器設(shè)計(jì)競賽發(fā)起挑戰(zhàn)。

早在幾年前，夏品奇教授曾三次組織南航大學(xué)生代表隊(duì)參加了這一設(shè)計(jì)競賽，并于2009年獲得了最佳新參賽獎(jiǎng)。但在夏品奇教授的心里，希望南航的大學(xué)生能獲得更好的成績，因?yàn)樗�有著一個(gè)多年沒有實(shí)現(xiàn)的愿望。在夏品奇教授還是年輕教師的時(shí)候，我國直升機(jī)專業(yè)的奠基人王適存教授生前曾希望南航直升機(jī)專業(yè)的老師能組織大學(xué)生參加這一競賽并獲獎(jiǎng)，因?yàn)檫@不僅能培養(yǎng)優(yōu)秀直升機(jī)專業(yè)人才，還能體現(xiàn)我國直升機(jī)專業(yè)的水平。夏品奇老師時(shí)刻牢記王適存教授的囑托，默默地、堅(jiān)持不懈地組織學(xué)生參加這一競賽，以實(shí)現(xiàn)王適存教授的生前心愿，展現(xiàn)南航直升機(jī)專業(yè)在國際上的競爭力。

由于競賽的難度很大，工作量很大，需要花費(fèi)大量的時(shí)間。為了確保參賽學(xué)生有足夠的時(shí)間投入到設(shè)計(jì)競賽中，同時(shí)不影響學(xué)生的學(xué)業(yè)，夏品奇教授將學(xué)生參加設(shè)計(jì)競賽與本科畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)合起來，將設(shè)計(jì)競賽的內(nèi)容作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容，起到了一舉兩得的作用，也確保了參賽學(xué)生能集中全部精力投入到這一極具挑戰(zhàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)中。

初生牛犢不怕虎，參賽學(xué)生面對難度極高的競賽挑戰(zhàn)，個(gè)個(gè)意氣風(fēng)發(fā)，欲欲一試。但在參賽之初，隊(duì)員們在參考了往年學(xué)長們參賽的情況后，對比賽結(jié)果并沒有抱太大的期望，只是抱著試試的心態(tài)。隨著設(shè)計(jì)進(jìn)程的不斷推進(jìn)和經(jīng)常性的頭腦風(fēng)暴，同學(xué)們獲得了一個(gè)個(gè)靈感。將旋翼設(shè)計(jì)成上下共軸反轉(zhuǎn)、槳葉設(shè)計(jì)成折疊式，以節(jié)省在大力神飛機(jī)中的空間限制；將飛行器設(shè)計(jì)成投放式發(fā)射，以克服在飛機(jī)艙內(nèi)不能啟動(dòng)旋翼的使用限制；將艙門與起落架結(jié)合，構(gòu)思出了“鷹爪蘭艙門-起落架系統(tǒng)”；為解決機(jī)體穩(wěn)定性，探討出“IBC”的概念，也就是“單片槳葉操縱”；隊(duì)員們從零基礎(chǔ)開始還自學(xué)了CATIA、MATLAB、CFD等軟件。當(dāng)同學(xué)們構(gòu)思并優(yōu)選出一款具有獨(dú)特構(gòu)型和發(fā)射方式的AURORA旋翼飛行器后，還沒來得及高興太久就傻眼了！這種旋翼飛行器的性能能滿足競賽指南的設(shè)計(jì)指標(biāo)嗎？這種獨(dú)特構(gòu)型的旋翼飛行器的性能如何計(jì)算呢？教科書中只有常規(guī)旋翼飛行器性能的計(jì)算方法，找不到這種獨(dú)特構(gòu)型的旋翼飛行器性能的計(jì)算方法。怎么辦？隊(duì)員們沒有別的選擇，只有硬著頭皮抱起了厚厚的旋翼飛行器經(jīng)典專著一點(diǎn)點(diǎn)吭讀，只有查起了各種中英文參考資料埋頭研讀，相互討論，甚至查出了俄文參考資料，不懂俄文，從列出的公式來推斷俄文的意思。就這樣，隊(duì)員們每天上午9點(diǎn)前到達(dá)526教室展開研究工作，一直到晚上10點(diǎn)后才離開，有時(shí)甚至為了趕進(jìn)度、解決疑難問題會通宵待在教室里。有時(shí)當(dāng)同學(xué)們迷惑、疲憊地趴在桌子上發(fā)呆時(shí)，夏老師總是鼓勵(lì)大家不要?dú)怵H，重在參與，只要堅(jiān)持，定有收獲。在一個(gè)個(gè)困難被克服后，隊(duì)員們開始相信，這樣繼續(xù)努力下去，完全有機(jī)會獲獎(jiǎng)。

隊(duì)員們從去年10月份開始著手構(gòu)思設(shè)計(jì)方案，直到今年六月初才完成了最后的參賽報(bào)告，正式提交給了美國直升機(jī)學(xué)會�？粗�這份長達(dá)50頁的英文競賽報(bào)告，隊(duì)員們其實(shí)已經(jīng)感到了滿滿的收獲。八月初團(tuán)隊(duì)收到了AHS發(fā)來的通知，得到了令人驚喜的回響：南航團(tuán)隊(duì)獲大賽本科組第一名！當(dāng)然，對于最后奪冠的結(jié)果，參賽隊(duì)長顏偉同學(xué)很是謙虛：“對于得了第一名，我們是萬萬沒有想到的，因?yàn)槲覀冊谠O(shè)計(jì)階段閱讀了很多歷年獲獎(jiǎng)報(bào)告，水平都很高，感覺當(dāng)時(shí)我們的研究與國外的報(bào)告還有很大的差距。能夠獲得世界第一，這也許是最大的驚喜吧。”傲人的成績背后是他們不斷磨練積累自己的身影。這場大賽只是一個(gè)契機(jī)，讓這群意氣少年有了揮灑才華的舞臺。