两破无人机续航世界纪录 这个团队有何秘诀.docx

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1、两破无人机续航世界纪录这个团队有何秘诀日前，北京航空航天大学“冯如三号”研发团队二期成员研 发的“冯如三号TOO型”无人机持续飞行80小时46分35秒， 刷新了由该团队2019年创造的同重量级世界纪录，并成功超过 了由美国极光飞行科学公司研发的“猎户座” （Orion）油动固 定翼无人机（重量250010000kg级）2014年创造的80小时2 分52秒的世界纪录，跃居国际航空联合会认证的全世界油动固 定翼无人机（重量等级无差异）续航时间的榜首。成立四年，两 破世界纪录，这支团队有什么样的追求，底气又在哪里？高目标：以世界纪录牵引育人2018年，北航“冯如三号”团队成立。冯如被誉为“中国 航空

2、之父”，于上世纪初中国积贫积弱之时投身飞机制造，设计、 研制、生产并亲自试飞了 “冯如一号”“冯如二号”，揭开中国 航空史第一页。成立之初，团队便设定了一个远大目标：以无人 机原理样机研发为载体，挑战世界纪录为牵引，打造一个创新实 践课程平台，培养航空航天领域拔尖型创新人才。指导老师王耀坤自2011年开始指导北航航模队，并且屡次 获得国内外顶级赛事冠军。但他逐渐意识到传统航空实践培养的 内容与前沿科技开展存在一定的差距，同时，竞赛规那么也限制了 创新裕度和挑战度，对于拔尖型创新人才的培养模式仍有提升空 间。在北航人才培养改革推动和教务处、团委等相关部门支持下, 以课程为载体，兼具挑战性和工程制

3、的人才培养思路逐渐清晰。 “设计目标和评价形式最好有客观评价，那就是挑战世界纪录； 目标实现后，技术还要有延伸的空间，便于学生在硕士、博士期 间的深入研究，贯通本硕博。”王耀坤说。以这样的思路为指引，“冯如三号”团队开设了 “未来无人机系统的理论与实践”课程, 自编了无人机系统概论作为教材，形成包括校内外教师团队 和优质校内外实践基地在内的完整系统的拔尖人才培养体系。王耀坤告诉记者，“冯如三号”团队的每个成员都是精心挑 选而来，通过三轮招新选拔，初步确定人选进入理论学习阶段， 每周开展无人机系统理论知识教学，理论学习阶段结束后，还会 有一次针对实践环节的二次选拔。在理论学习阶段中，除无人机系统

4、教学外，课程还设置了 GRP (Group Research Design)小组竞争性工程作为该阶段的 最终考核，对学生的创新能力、团队协作能力、科研敏锐度、信 息能力等多个方面进行综合考查，GRP考查结果也作为进入 实践阶段选拔的重要参考依据。真探索：在挫折中发现最优解“冯如三号”团队教学理念的主体是要挑战世界长航时极限 的创新型无人机原理样机研发。一般来说，飞机越大，结构、气 动效率越高，航时越长。无差异重量级世界纪录意味着“冯如三 号”这种小重量飞机要比大飞机飞行时间更长，涉及机体结构设 计、飞行控制系统研发、动力系统设计等问题。“所有技术都围绕超长航时的目标进行研发，包括整个飞机 用的

5、什么设计思想，要如何去迭代，各个子系统之间怎么去权衡 取舍等。”团队成员冯嘉瑞介绍，2019年首次打破纪录的“冯 如三号-70型”是带起落架的，为了实现更长航时，追求更高的 飞行效率，新的型号飞机需要新的起降方式，2020年开始，他 在老师指导下进行车载起飞系统的研究设计。2020年暑假快结 束的时候，工程团队开展了飞机车载起飞试验，结果非常成功。2020年底，刚从考研考场走出的团队成员付宁就接到了负 责团队管理工作的张益铃的 ，动力系统研发时间紧任务重， 两人第二天便与老师飞到了海南进行动力实验。那年整个寒假， 团队40多人都是在飞行基地过的。“选在海南试飞是希望温暖 的空气有益于发动机性能

6、的发挥，但没有预料到高湿的空气提高 了飞行风险，带去的备用机摔了好几架，尽管没有到达完美的预 期，却为我们之后动力、结构的改型提供了方向。”付宁说。有一次，飞机上午起飞，飞了两三个小时没有任何问题，大 家悬着的心刚刚放下。中午一点多钟，大家在机库里准备午休。“突然听到发动机声音不大对，有同学在外面喊了起来，出去一 看飞机迎角过大，掉个圈直接摔下来了。”团队成员章修惠立刻 扛上相机去拍事故第一现场。“我们把全机残骸一块块拼了出来。 在老师的指导下，分析哪地方出了问题，尽快做出改进。”“挑战极限必然伴随着探索未知，摔飞机是难以防止的，这 也让他们体会到做科研、搞航空不可能是一帆风顺的。最后破纪 录

7、也是因为能犯的问题我们前期都犯过了，并且已经彻底解决 了。”王耀坤说。看长远：岗位轮动复合育人在“冯如三号”团队里，每个人的角色并不是固定的。飞控 系统组的李沛杉2020年就加入了团队，一开始做宣传工作，也 在动力组负责过发动机实验数据的采集。在2021年的两次飞行 试验中担任动力组组长的林招如在2018年加入团队时的角色是 油路组成员，负责油料管理、加油、抽油的工作。“2020年暑假，我从发动机、发电机作为切入点开始接触 设计工作，完成了无人机一代升级设计和减速器最后一阶段的设 计。”林招如介绍，他还参与了新教材的编写，之后还会进行新 型号无人机的整体设计工作。北航北京学院本科生褚淇泓负责复

8、合材料结构制造和线路 焊接。“我们进到工厂里向师傅学复合材料加工相关技术，然后 我发现自己很擅长，就留在了机体制造的小组。机体不弄好，其 他都没法干，很磨性子，活重人累，需要有耐心。线路焊接的活, 为了减轻重量，焊很细的线，需要非常仔细地操作一些工具，必 须得严谨，一根线错了就可能直接导致飞机坠落。我那时候还签 了保证书，心理压力不小。”王耀坤表示，每个成员都要通过不断轮岗锻炼多方面能力， 这是全方位培育拔尖型创新人才的重要思路。“我希望我们培养 的同学什么类型的都有，同时是身兼多职，有的是创新研发 为主，有的是组织管理为主，还有做宣传的，根据每个人的特长 去进行纵向强化培养，同时为每个人分配一些其他方向的职责， 实现横向能力的拓展开发，用长远开展的眼光去倒推、牵引他们 各方面能力的开展。”“冯如三号团队是北航科创实践育人的典型示范。”北 航团委书记庄岩说，“冯如三号是以学科前沿和重大需求为 牵引，以团队协同和学科交叉为基础，以理论浸润与实践历练为 载体，以课程建设和教材成果为依托，在整个过程中，同学们坚 定了方向、开阔了眼界、学习了知识、磨炼了意志、提升了才干, 是贯彻北航厚植情怀、强化基础、突出实践、科教融通人才 培养方针的系统实践。”（记者刘博超）（2021 年）