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沈海军:看得见的想象力

 

 
2014-09-12 06:30  来源:中国科学报 
2014-09-12 06:30:34 来源:中国科学报 作者: 责任编辑:

“不要以为,飞机只有我们习以为常、在天空中能够看见的那些样子。”在飞行器的世界里,沈海军说一定要有最丰富的想象力。

在同济大学,沈海军成立了微小飞行器实验室。走进实验室,参观者除了惊叹于一屋子形态各异的飞机,更会为墙上数十只蝉标本勾勒出的一架飞机轮廓感到好奇,不知情者,会以为走进了一间生物学实验室。

原来,这些蝉均源自沈海军开设的《微小飞机设计与制作》这门课程中一个名为“蝉动力遥控飞机”的研究课题。为了捉蝉,沈海军在酷热的夏夜带领同学们打着手电摸黑深入树丛中,寻找蝉的踪影,仿似回到了童年的快乐时光。“得找到鲜活的、精力充沛的那些蝉才行。”

晚上收获的这些“战利品”,第二天就成为他们的手术对象,用激光切割机实施“切片手术”以了解蝉的机体构造,准确找到控制蝉左右翅膀运动的肌肉神经,然后在肌肉上施加电脉冲,看蝉会做出何种反应。“这有点像骑马,抽鞭子让它左右拐弯。”沈海军解释说。

了解清楚蝉的飞行机理,接下来就要加装遥控和接收设备,对蝉实施行为遥控实验,让它按照操控者的意志飞行。按部就班完成一系列工程,蝉动力遥控飞机顺利实现,并且很快成功申请专利。

这只不过是沈海军实验室里诞生的奇特微小飞机之一,他带领学生们挥动想象的翅膀,创造性的发明接踵而来。

轻轻一甩手,一架乒乓球拍大小的微型飞机随即从指尖飞出,仔细观察,整架飞机的机翼和尾翼浑然一体。这是沈海军实验室设计、制作完成的一架3d打印微型飞机,并且首次在国内成功试飞。此后,他们又成功研制出3d打印的飞鱼仿生微型电动滑翔机。

激发创新思维

外行看热闹,内行看门道。沈海军“折腾”出的这些飞机其实并非玩具,每一架巴掌大小的飞机都要遵循严格的设计制作程序,计算各项气动指标、进行风洞试验、完成技术报告……

“我们只是简化了一些流程,把设计主线搭出来,还要充分结合飞机设计过程中所涉及的各项科学和技术原理。”沈海军说,如果只是简单地拼接出飞机,并不符合航空专业的学生培养要求。他希望在教学中真正做到理论和实践相结合。

沈海军的课堂也的确别开生面,有时甚至会上演疯狂一幕。他曾组织学生抓来一笼子活苍蝇,课间给每位同学发一只,让他们在苍蝇屁股后面贴一张小纸片,然后让大家同时放飞,看哪些苍蝇还能顺利起飞。

“那个景象非常壮观。”沈海军笑言,若是这一幕让教学督导看见,定会批评他课堂秩序很差。事实上,沈海军这么做的目的只有一个——激发同学们的创新思维。

不会照本宣科的沈海军在尝试以自己的方式破解“钱学森之问”,在他看来,所谓创新能力不足,根源在于想象力的缺失,而兴趣才是真正的老师。

沈海军很高兴看到自己人才培养的想法和理念能够得到扎扎实实地推进,他在研制微小飞机的事业中获得了与发表学术论文全然不同的成就感。



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