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从一块板子到飞行器的故事

作者:系统管理员编辑:系统管理员发布时间:2014-11-25浏览次数:

新闻网讯(见习记者 龙冬艳)10月24日中午,在武科大的工程实训中心爆发一阵欢呼声,一个螺旋般的四轴飞行器正在空中飞翔,时而低至地面,时而高达天花板,十分轻巧灵活。这是四个大二学生花了两个周奋战的成果。

两周前,采矿1301班的王刘宝在金工实习中在老师播放的视频中看到了四轴飞行器,心里一动,想着自己也许试着做一下。他把自己的想法随口和同班的李凯兵、杨孝亮一说,三人便不谋而合。于是乎三人找到了实训中心的导师汪汉德,汪老师一听便高兴地拍了一下手,爽快地答应了并自荐做他们的导师。长达十多天的征程就开始了。

四轴飞行器也称为四旋翼直升机,简称四轴、四旋翼,是一种有4个螺旋桨且螺旋桨呈十字形交叉的飞行器。四轴飞行器制作过程十分精巧,技术要求也十分高。首先,在飞行过程中它不仅受到各种物理效应的作用,还很容易受到气流等外部环境的干扰,其次,四轴飞行器具有多变量、非线性、强耦合和干扰敏感的特性,使得飞行控制系统的设计变得非常困难。再次,利用陀螺进行物体姿态检测需要进行累计误差的消除,怎样尽可能减小误差是一个极大的工程难题。

争分夺秒“勤”加工

十几天来,除去了上课和睡觉的时间,他们三人基本上都泡在实训中心里。他们笑称这实训中心已经成为他们的战斗的“小小基地”了。王刘宝是班长,而李凯兵是班里的学习委员,平时的工作也比较多,两人晚上都要上党课或者选修课,而采矿专业的课程也比较多而且较难,这些因素导致他们能用来制作飞行器的时间就不多了。于是他们抓紧了一切能利用起来的时间。

他们的一天基本上是这样度过的:起床后,如果有课则先去上课,上完课后就到基地里去制作飞行器,没课的早晨就先到基地里,待到有课时再去上课。他们牺牲中午午睡的时间,甚至下了课还没吃饭就往基地里赶,到了下午上课前的五分钟才从基地里出来匆匆往教学楼奔去,下了课后又向基地进军。制作飞行器到了六点半左右,他们又要开始党课和公选课的征程。这样的日子他们持续过了两个周。在这两周时间里,他们就是站在机床边不断加工,站在桌子旁不断画图,不断地在砂轮边打磨零件???三人手上都有了不同程度的受伤,都起了茧子。

他们在没有时间吃饭的时候,就托室友帮带到基地里或者在上课前匆匆扒几口。李凯兵的室友潘冰说:“这三个人简直走火入魔了一样,饭也不吃了,觉也不睡了,回到寝室还在讨论这个那个要怎么加工才合适。从来没看到过他们这么认真做一件事情。真赞!”

配合默契“巧”加工

在飞行器的制作过程中,他们四人分配各自的任务。资环学院的王刘宝、李凯兵、杨孝亮负责飞行器机身的制作加工,而汽交学院的董光文则负责安装电路板和飞机的调试与试飞。

在制作飞行器的过程中用到最多的工具便是机床。王刘宝、李凯兵、杨孝亮三个人控制一台机床,王刘宝、杨孝亮则负责工作台、铣刀的移动,李凯兵就负责控制固定轴线、清扫等工作。三人配合十分默契,什么时候移动工作台、什么时候清扫等等都进行得有条不紊。

由于实训中心的机器并非数控的机器,它本身的缺陷大大加深了加工的难度。每个零件都需要自己动手重测数据。四轴飞行器是一个构造精巧、加工技术与工艺要求都较高的零件。在小小的飞行器上,就螺丝孔而言就有40个,机身大大小小的孔不包含螺丝孔就有48个。孔与孔之间的距离小至一二毫米,稍不留神就会打穿两个孔,那么这块材料也就报废了。因此,他们三人在加工时眼神从不敢从机床上移开。值得一提的是,他们三人在制作过程从未报废过一块材料。

经机器加工后仍有缺陷的零件,他们就自己慢慢打磨,使飞行器光滑美观,令每个零件都符合工艺要求。在制作机翼时,由于机床加工出来的机翼只能是长方形,而要求则是弧形,于是杨孝亮便用砂轮一点一点地慢慢磨,经过一个多小时的打磨终于磨出了优美光滑的弧线。连导师汪汉德都忍不住竖起大拇指赞叹他们有一双巧手:“这过程需要足够的细心和耐心,但凡有一点走心都是不能够做得好的。他们真的很棒了!”

飞行器机身加工结束后便是安装电路板了。董光文是这方面的能手。在安装电路板时,为了使飞行器受力均衡,必须一点一点地慢慢调试,稍有一点小问题,飞行器就不能够保持平衡这也是一个十分精细的工作。在经过三天的努力后,董光文终于将飞行器装配成功。一块板如今化身一个精灵,十几天奋战的成果终于翱翔天空。

热心导师“陪”加工

在整个制作过程,汪汉德老师始终与他们四人一同待在工程实训中心里进行指导。王刘宝说:“汪老师是一个特别有负责心的老师,那么多天他始终和我们一同工作,但他同时也是一个严格要求的导师,他要求学生有自主动手能力,所以他总是把任务或者建议告诉我们,让我们自己去摸索、去创作。”

由于四人都是大二学生,对金工实习也是接触不久,有很多知识都没有接触到。导师汪汉德便耐心地一一为他们讲解有关的机械制图、工艺设计以及几何原理。李凯兵感慨道:“真的觉得在短短十几天里自己在汪汉德老师手下学到了很多东西,得到的锻炼也很多,这次实践没白来。”

导师汪汉德家住在青山,每天傍晚工作结束后,他就搭六点半的校车回青山校区。他在指导这四人制作飞行器时经常专注到忘记时间,有两次他都错过了六点半的那班校车,回到家时已是晚上十点多了。

飞行器试飞成功时,汪汉德老师笑得比谁都开心。他说:“同学们有这种想要动手创作东西的想法是相当好的,在平时的金工实习中真正能自己动手的机会是非常少。我们也非常希望有更多的同学能在这方面作出成绩,打响咱们武科大“理”与“工”相结合的名号!”

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