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同济放飞中国领导人系列卡通飞机,创作飞机叶雕作品

轻轻一甩手,一架架中国领导人卡通形象飞机便即刻起飞,并在空中盘旋、飞翔……这是8月14日2015年同济大学微小飞机大赛上的场景。

       参加此次比赛的主力为同济大学航空与力学学院大二的学生们,所提交的均为今年暑期《微小飞机设计与制作》实践课上刚刚完成的作品;具体包括习大大、毛泽东、邓小平、李克强等9个中国领导人卡通形象的电动遥控飞机, 150余件飞机叶雕艺术作品,以及10多个脸盆大小的飞机、飞鱼等趣味静态模型。其中,习大大、毛泽东等中国领导人飞机都已经成功完成了试飞。

       本次参赛的9架中国领导人卡通飞机均为固定翼,除了“习大大”飞机个头较大外,其他“领导人”的翼展和身长均在400-500mm左右。飞机设计中,同学们充分发挥了想象力,根据各领导人的“经典”神态,以卡通的方式将伟人们的形象融入各自飞机。这些领导人卡通飞机中,习大大、李克强、俞正声等“七常委”西装革履,服装统一;毛泽东、邓小平则身着朴素的中山装,极具时代感。他们个个形象阳光;习大大摆着双手,似乎在说,“莫伸手,伸手必被捉!”;李克强面带微笑,和蔼亲民;毛泽东朴素果敢,充满伟人气质……萌萌哒,充满了正能量。所有飞机均采用2.4GHZ无线遥控,6通的微型接收机,遥控范围数百米左右,适于室外飞行。

                                                                                图1 中国领导人系列卡通飞机

        为了减轻重量,各卡通飞机的机身和机翼均采用5毫米厚的KT泡沫板制成。动力采用7.4伏可充电的小锂电池,五寸塑料螺旋桨;发动机为重量9克的微型无刷电机,可为飞机提供约80克的拉力。发动机架采用3mm厚的层板制成,将微电机牢牢固定在“领导人”的头顶。“领导人”们的双脚被巧妙地设置成飞机升降舵;胸口部位还精心设计了一颗带有五星红旗图案的“中国心”,以充当飞机垂尾,增加飞机航向的稳定性。

本次暑期《微小飞机设计与制作》实践课及比赛的目的是要让航空专业的学生亲身经历一轮“浓缩版”的飞机设计、研制、试飞全过程。该课程除了要求学生们制作、试飞成功微小遥控飞机之外,更强调气动分析、推力测试、CAD建模等飞机设计环节……本次课程将中国领导人卡通形象融入飞机设计,主要是为了增加课程的趣味性和时代使命感;同时,对于工科学生的科技艺术修养来说,也是一次小小的挑战。

       本次比赛中,飞机叶雕艺术分赛区的学生作品也十分抢眼。该赛区实际上就是一堵3米´15米的“艺术”墙,墙上贴满了学生们近几日刚创作的150余个飞机叶雕作品。所谓飞机叶雕作品,直白地讲,就是在树叶上雕刻各种各样的飞机图案。为了创作这些作品,同学们首先将复杂的飞机外形进行简化,机翼、机身、尾翼、起落架……勾勒出各飞机部件的轮廓线条,设计出具有美感的飞机雕刻图案;接着,采集叶面较大、叶脉发达程度适中的桂树、万年青等叶子作为创作载体,并使用刻刀,一点一点地将飞机图案刻入树叶;最后,作品完毕后,用塑封机塑封,以防止树叶水分流失、叶面卷曲变形。整个过程中,任何粗心大意,线条处理不当,或者用力过猛,都会导致整个叶雕创作的失败,这极大考验了学生们的细心和定力。

                           图2 飞机叶雕艺术作品

        值得一提的是,本次比赛的展台上还放着10余个有趣的静态模型。这些模型包括飞鱼模型、扑翼动态机构、莱特兄弟早期的滑翔飞机、一战的双翼飞机、微型手抛滑翔机、圆鼓鼓的“蛋蛋机”,以及帆船等静态模型。这些模型同样出自这些同学之手,它们以轻木材质为主,以纸张为辅;形态各异,妙趣横生,或展翅高飞,或憨厚可爱,或扬帆远航……。所有模型都经历了部件CAD制图、激光雕刻机切割、砂纸打磨,以及最后的快干胶装配拼接等繁琐的制作工序,凝结了同学们的辛勤汗水。

                       图3 趣味模型与扑翼机构

 

       本次《微小飞机设计与制作》课程引入了飞机叶雕、静态模型制作、中国领导人卡通形象飞机设计/制作等环节,期间还穿插了托举滑翔机以及超级电容自由飞飞机制作与试飞等内容。课程安排上从易到难,寄教于乐,循序渐进;先平面飞机雕刻,后立体静态模型制作,再动力遥控飞机设计。课程中充斥着知识性、趣味性、艺术性和实践性,大大锻炼了学生的动手能力和协作精神。

     图4 超级电容自由飞飞机制作与试飞比赛现场



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