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逐梦蓝天科创育人 青春在飞行器研发中淬火成钢
2026-10-23 07版 青春校园

本报记者 陈彤 文/图

  近日,由中国航空学会主办的2026中国大学生飞行器设计创新大赛(CUADC)在四川自贡航空产业园区落幕。太原科技大学参赛团队与全国200余所高校的近6000名师生同台竞技。最终,在白峭峰、宋建军、成俊秀等老师的指导下,由马易成、张洪伟、张婷玉、吴益龙和张益溪组成的小组,以总成绩仅次于清华大学的战绩夺得限时载运项目全国第二名。对于这支科创团队而言,奖状与名次从来不是全部意义——从课堂理论到可飞行的实体飞行器,从零基础入门到全国赛场争锋,一次次图纸修改、一轮轮试飞调试、一场场并肩攻坚,早已成为他们成长路上最厚重的底气。

以赛促教 搭建科创培育平台

  科创的价值,从来不止于赛场领奖台。在太原科技大学,科创早已跳出“为赛而赛”的框架,成为落实“以赛促教、以赛促学、以赛促能”育人理念的重要载体。备赛过程中,学生们将力学、机械、气动、电控等课堂理论知识一步步转化为可升空、可执行任务的真实飞行器,在实操中完成工程思维、动手能力、团队协作与应急处置能力的全方位锻造,让书本知识真正落地生根。
  10月21日,记者来到太原科技大学采访参赛团队发现,支撑这份成长的,是该校搭建的科创培育平台。该校创新实践基地逐步构建起覆盖全成长周期的培育体系:从零基础航模入门课程、模拟器飞行训练,到进阶的技术研发与科创竞赛专项集训,为每一名热爱航空飞行的学生铺就清晰的成长路径。基地依托学校机械工程等优势学科资源,跨专业吸纳机械、材料、电子信息等多个学院的学生,打破专业壁垒,让不同知识背景的学生在协作中互补成长,逐步成长为兼具理论功底与实践能力的复合型科创人才。
  “从小就喜欢飞机,对天空和战机充满向往,最开始就想着能画出高深的图纸,做出一架真的飞机在天上飞。”谈及加入团队的初心,张益溪的话语里满是对蓝天的纯粹热爱。
  和许多刚入队的新人一样,张益溪最初期待能在紧张的竞赛中与全国航天类院校学生同台切磋,却在入队之初面临现实的考验。复杂的工程图纸、精密的设备调试、严谨的编程操控,是每一名新人都要跨过的门槛。张益溪坦言,刚入队时,很难看懂图纸,每一部分的结构作用也很难理解,设备调试迟迟找不到手感,总担心操作出错。为快速跟上节奏,他一头扎进专业书籍与技术资料里,从基础的结构原理“啃”起,一点点拆解图纸逻辑,对照实物反复验证。随着对CAD、SolidWorks、ANSYS等专业软件的操作从生疏到熟练,他逐渐找到了工程设计的节奏,也在团队中明确了自己的方向——主攻结构设计与数据分析,日常负责飞行器图纸设计、三维建模与仿真验证工作。

攻坚克难 实操锤炼工程硬功

  科创之路从来不是一帆风顺,空中的每一次平稳飞行,背后都藏着无数次失败的铺垫。以本次CUADC总决赛为例,团队自启动备赛以来,前后历经近一年,节奏大致分为三个阶段:秋冬学期为方案与设计期,完成总体方案论证、飞行器结构设计、气动仿真,同步开展设计报告撰写;春夏学期为集成调试期,进行硬件集成、飞控调试、地面测试,反复迭代优化方案;暑期与赛前为集中冲刺阶段,集中开展外场飞行训练、任务科目演练和模拟比赛。
  在学业与科创的平衡方面,团队坚持两条原则:一是把训练“任务化、阶段化”,把大目标拆解成周计划,利用课余时间和周末推进,避免临期突击挤占考试周;二是让竞赛反哺学业,比如飞控调试对应自动控制和嵌入式等课程,在项目中真正理解课堂知识,而非额外负担。事实上,往届坚持下来的学生,专业课成绩普遍更好,因为他们知道自己“为什么学、学了用来干什么”。
  备赛过程中,最核心也最难攻克的是飞行稳定性和任务载荷投放两大技术难题。
  飞行稳定性方面,固定翼无人机在侦察与打击、限时载运等科目中,要求飞机在携带载荷前后气动特性发生明显变化的情况下,仍能保持稳定的巡航姿态和精准的航迹控制。团队通过大量气动仿真迭代,反复调整重心位置、翼型和舵面配平,再结合飞控参数的地面测试与外场联调,一遍遍试飞—分析—修改,最终把飞机调到了稳定状态。
  任务载荷投放方面,定点空投和打击科目对投放时机的精度要求极高,投放瞬间的重心突变会直接导致飞机姿态扰动。团队自主设计了投放机构,通过多次地面投放试验标定延迟量,并在飞控中植入投放补偿逻辑,逐步稳定提升投放精度。
  张益溪印象最深刻的一次挫折,是试飞中飞机空中折翼,整架飞机完全损毁。突发的失利没有打乱团队的节奏,落地后所有人立刻进入复盘状态,迅速分成三组同步推进:一组测试新型材料的力学性能,一组研究优化结构工艺,最后一组负责全新的设计方案与修复验证。三条线并行攻坚,短短几天内就完成了问题定位与方案迭代,让新的飞行器重新回到了试飞场。“失败不可怕,怕的是一次就被击倒,再也爬不起来。”这是他最深刻的感悟,也是团队刻进骨子里的信念。
  临近赛事冲刺阶段,往往是压力最集中的时候:多次试飞参数调试无果、赛制变动需要紧急调整方案、技术瓶颈迟迟难以突破……支撑团队扛下来的,是骨子里的热爱与不服输的韧劲。张益溪说,经历过往年的比赛失利后,每个人心里都憋着一股劲,就想着今年一定要打出成绩,不辜负日夜的付出。无数个泡在实验室的深夜,无数次户外试飞时的暴晒与寒风,都在“一定要赢”的信念里变成了前行的动力。

薪火相传 构建梯队成长模式

  “团队研发和单打独斗最大的区别,就是不会孤单,压力有人分担,进步也更快。”在张益溪看来,清晰的分工与融洽的氛围是团队持续向前的核心密码。团队各司其职,结构、电控、程序、试飞、数据分析各模块均由专人负责,各板块做好本职工作的同时高效联动,互不干涉却又彼此支撑。工作氛围始终活泼向上,即使是加班熬夜的冲刺期,大家也会互相开玩笑调节节奏,在轻松的氛围里啃下一个个硬骨头。
  针对零基础学生的成长培养,白峭峰介绍,团队采用“传帮带+项目驱动”双轨制模式。一是分层带教,老队员担任项目组长,新队员从具体的、可完成的小任务入手,比如先调一组舵机、画一块板子、做一副机翼,“在完成中入门”,而非先长期学习理论再动手;二是建立老带新梯队机制,本次总决赛团队派出7支机组,每支机组都由有经验的老队员牵头,新队员全程参与设计、仿真、集成、调试、测试的完整流程,一年时间就能独当一面;三是定期开展技术例会,队员轮流讲解自己负责模块的技术原理,倒逼大家把“做出来的”讲成“讲明白的”;四是营造容错文化,允许炸机、允许返工,但要求每次失败必须有复盘记录,队员成长最快的时候,往往就是摔完飞机找原因的时候。
  备赛的日夜,总有许多热血又温暖的瞬间留在记忆里。撰写设计报告的冲刺阶段,队友一句“今天不把这部分改完就不睡了”让张益溪至今难忘。他原本劝对方不用着急,时间足够,却被队友“改不好睡不着”的执拗打动。那份一定要做好、一定要获胜的心气,感染着团队里的每一个人。除了同辈的并肩,指导老师与高年级学长学姐的传帮带,也让团队精神代代延续。

淬火成钢 青春逐梦蓄力未来

  加入团队以来,张益溪的成长清晰可见。多次赛场答辩的经历,让他从面对公众容易紧张,变得愈发自信从容,临场应变与沟通表达能力大幅提升;一次次攻坚任务的打磨,让他的抗压能力不断突破上限,不会再因为小的挫折就心绪烦躁;跨模块的协作磨合,也让他从最初不知道如何对接沟通,成长为能有条不紊推进项目、协调分工的团队老手。
  这段科创经历,早已超越了比赛本身,融入了学生的成长规划。张益溪坦言,飞行器研发与自己的专业高度契合,书本上的知识变成实物,这种获得感是课堂学习无法替代的;而备赛养成的纪律性、执行力,也会延续到后续的专业学习、考研与就业规划中,成为伴随一生的能力财富。
  谈及未来的目标,张益溪的眼里闪着光:他希望团队能拿下所有项目的国家一等奖,实现大满贯;而无人机定点空投项目,是他目前最想攻克的方向——这个项目兼具挑战性与未知性,突破后将给团队的技术能力带来质的提升。
  从一纸图纸到翱翔蓝天,从青涩新人到科创骨干,太原科技大学的科创青年们,以热爱为翼,以实干为帆,在一次次起飞与降落中践行着航空报国的青春理想。未来,基地将持续完善人才培养体系,让更多热爱航空的学生在这里扎根成长,以青春之力助力低空经济发展与航空强国建设,在更广阔的蓝天书写属于新时代青年的科创答卷。