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通讯员刘子畅讯：近日，美国直升机学会（AHS）在其官方网页上公布了由其主办的第33届世界大学生旋翼飞行器设计竞赛获奖名单，南京航空航天大学航空宇航学院本科生团队设计的“曙光”遥控救灾无人旋翼飞行器（AURORA-Aerial Unmanned Remote Operated Rescue Aircraft）荣获本次世界大学生竞赛本科生团队第一名！获得第二名和第三名的团队分别是美国的佐治亚理工学院和宾州大学。 美国直升机学会是全世界直升机最高水平的学术组织，其每年组织的世界大学生旋翼飞行器设计竞赛已久负盛名，是世界直升机领域水平最高、难度最大、专业最强的世界大学生旋翼飞行器设计竞赛，具有广泛和重要的国际影响力和学术知名度，至今已举办了33届。每年长达十几页的设计竞赛指南一般于八月份公布在AHS的网页上，于次年的五月底前参赛团队提交不超过50页的英文设计报告参加竞赛，分本科生组和研究生组，全世界各学校都可组队报名参赛。每年的竞赛题目和内容分别由美国波音公司、Bell直升机公司、西科斯基直升机公司、空客直升机公司、阿古斯特直升机公司、俄罗斯直升机公司等七大世界著名直升机公司轮流提供赞助。为了体现各直升机制造商的技术水平，七大直升机制造商每年都要把竞赛的题目和内容出得很难、很专业。因此，报名参赛的团队都是来自世界各国直升机专业水平较高的学校，以美国的高校居多，尤其是直升机专业水平最高并拥有美国优秀旋翼飞行器技术中心的马里来大学、佐治亚理工学院、宾州大学非常看重这一竞赛，每年都花费大量精力组队参赛。对竞赛设计报告的评审相当严格，基本上也是有这七家直升机公司的总师或总师级专家按照评分标准进行独立评分，满分为 100分，其中技术内容40分（7项）、应用与可行性25分（7项）、原创性20分（3项）、报告撰写15分（7项），可见要获得好的竞赛成绩和名次绝非易事，尤其是对于非英语国家的学生更是困难。竞赛设第一名、第二名、第三名三个等级的奖励和一个最佳新参赛奖（Prize for Best New Entry），每个等级只奖励一个团队。为了表彰获奖团队，并鼓励更多的学校、学生参与到这一设计竞赛中来，美国直升机学会还把每年获奖的学校团队名称和获奖名次永久地公布在美国直升机学会的官方网站上。 2015-2016年度的竞赛由Bell直升机公司出题并赞助，竞赛题目是空中发射的无人救灾运载飞行器（Air Launched Unmanned Disaster Relief Delivery Vehicle），竞赛要求是设计一架无人飞行器，要求无人飞行器先装载在“大力神”运输机中，在运输机飞到指定高度和区域的灾区上空后，从运输机中发射无人飞行器，无人飞行器飞到指定高度的灾区点上空停留并投放完规定重量的救灾物质后，自行飞到设定的补给保障基地。设计出的无人飞行器的飞行性能等要满足竞赛指南给定的各种技术指标。从竞赛要求看，竞赛涉及到旋翼飞行器的总体设计、结构设计、空气动力学、结构动力学、飞行动力学、飞行控制、飞行动力、成本效益分析等内容。 针对2015-2016年度的竞赛指南，2015年10月，南京航空航天大学航空宇航学院夏品奇教授组建了南航本科生参赛团队，后起名为“曙光”团队，团队成员由0112年级的颜伟、潘浙平、张凯、杨玉成、吴文韬、王洛烽六名同学组成，向这一世界之最的大学生旋翼飞行器设计竞赛发起挑战。 早在几年前，夏品奇教授曾三次组织南航大学生代表队参加了这一设计竞赛，并于2009年获得了最佳新参赛奖。但在夏品奇教授的心里，希望南航的大学生能获得更好的成绩，因为他有着一个多年没有实现的愿望。在夏品奇教授还是年轻教师的时候，我国直升机专业的奠基人王适存教授生前曾希望南航直升机专业的老师能组织大学生参加这一竞赛并获奖，因为这不仅能培养优秀直升机专业人才，还能体现我国直升机专业的水平。夏品奇老师时刻牢记王适存教授的嘱托，默默地、坚持不懈地组织学生参加这一竞赛，以实现王适存教授的生前心愿，展现南航直升机专业在国际上的竞争力。 由于竞赛的难度很大，工作量很大，需要花费大量的时间。为了确保参赛学生有足够的时间投入到设计竞赛中，同时不影响学生的学业，夏品奇教授将学生参加设计竞赛与本科毕业设计结合起来，将设计竞赛的内容作为毕业设计的内容，起到了一举两得的作用，也确保了参赛学生能集中全部精力投入到这一极具挑战的创新设计中。 初生牛犊不怕虎，参赛学生面对难度极高的竞赛挑战，个个意气风发，欲欲一试。但在参赛之初，队员们在参考了往年学长们参赛的情况后，对比赛结果并没有抱太大的期望，只是抱着试试的心态。随着设计进程的不断推进和经常性的头脑风暴，同学们获得了一个个灵感。将旋翼设计成上下共轴反转、桨叶设计成折叠式，以节省在大力神飞机中的空间限制；将飞行器设计成投放式发射，以克服在飞机舱内不能启动旋翼的使用限制；将舱门与起落架结合，构思出了“鹰爪兰舱门-起落架系统”；为解决机体稳定性，探讨出“IBC”的概念，也就是“单片桨叶操纵”；队员们从零基础开始还自学了CATIA、MATLAB、CFD等软件。当同学们构思并优选出一款具有独特构型和发射方式的AURORA旋翼飞行器后，还没来得及高兴太久就傻眼了！这种旋翼飞行器的性能能满足竞赛指南的设计指标吗？这种独特构型的旋翼飞行器的性能如何计算呢？教科书中只有常规旋翼飞行器性能的计算方法，找不到这种独特构型的旋翼飞行器性能的计算方法。怎么办？队员们没有别的选择，只有硬着头皮抱起了厚厚的旋翼飞行器经典专著一点点吭读，只有查起了各种中英文参考资料埋头研读，相互讨论，甚至查出了俄文参考资料，不懂俄文，从列出的公式来推断俄文的意思。就这样，队员们每天上午9点前到达526教室展开研究工作，一直到晚上10点后才离开，有时甚至为了赶进度、解决疑难问题会通宵待在教室里。有时当同学们迷惑、疲惫地趴在桌子上发呆时，夏老师总是鼓励大家不要气馁，重在参与，只要坚持，定有收获。在一个个困难被克服后，队员们开始相信，这样继续努力下去，完全有机会获奖。 队员们从去年10月份开始着手构思设计方案，直到今年六月初才完成了最后的参赛报告，正式提交给了美国直升机学会。看着这份长达50页的英文竞赛报告，队员们其实已经感到了满满的收获。八月初团队收到了AHS发来的通知，得到了令人惊喜的回响：南航团队获大赛本科组第一名！当然，对于最后夺冠的结果，参赛队长颜伟同学很是谦虚：“对于得了第一名，我们是万万没有想到的，因为我们在设计阶段阅读了很多历年获奖报告，水平都很高，感觉当时我们的研究与国外的报告还有很大的差距。能够获得世界第一，这也许是最大的惊喜吧。”傲人的成绩背后是他们不断磨练积累自己的身影。这场大赛只是一个契机，让这群意气少年有了挥洒才华的舞台。 中国通航网 www.ga.cn 通航翻译 www.aviation.cn 本文链接地址：南航大学生设计救援直升飞机获全球大赛冠军 |
