还记得科幻大片《阿凡达》中的双螺旋桨直升机吗？在影片的基础上，南京航空航天大学的学生设计出了比它更加先进的直升机飞行器航模。此外，学生们还设计制作出了像鸟儿一样在空中扑打“翅膀”的飞行器以及适宜在航空母舰上起降的无舵面飞行器。

9月27日，在南航江宁校区体育场，该校航模队的成员们向记者展示了这些五花八门的飞行器航模。凭借这些精心设计、充满创意的作品，南航航模队在首届中航工业杯国际无人飞行器创新大奖赛中取得了出色的成绩，其中一件作品在竞技类比赛中获奖，四件作品在创意类比赛中获奖。

未来飞行器1：游弋者

■双旋翼—螺桨组合式高速飞行器

■设计者：南航学生蓝蔡平、杜健等四人

■特点：双螺旋桨，在高速飞行中与地面保持水平姿态，空中悬停与高速平飞间可快速、无间隙地转换

张 可 摄

比“阿凡达”直升机多了个尾推桨

建成实体时速将超传统直升机

在影片《阿凡达》中，人类驾驶着巨大的双螺旋桨武装直升机进攻纳美族人的家园。看过影片后，南航工业设计专业的大四学生蓝蔡平对片中造型独特的直升机印象很深，在反复观察后，他觉得片中先进的直升机并没有突破现有直升机的技术瓶颈。今年7月中旬开始，他与材料科学与工程专业的大三学生杜健等4名同学花了一个半月时间，一起设计、制作出了一架更先进的航模飞行器。

这架飞行器的名称叫“游弋者”双旋翼——螺桨组合式高速飞行器，长70厘米、宽85厘米、高25厘米，全机重1公斤。与“阿凡达”直升机不同，“游弋者”的尾部多了一个尾推桨，整个机体呈流线型，最大限度上减少了空气阻力。在现场，蓝蔡平与杜健操控着飞行器升空。记者注意到，与普通直升机飞行时头部下垂的“姿势”不同，“游弋者”可以在高速飞行中与地面保持水平姿态。设计者之一杜健告诉记者，其中的奥秘就在飞行器尾部的尾推桨上。在飞行过程中，两个螺旋桨与尾推桨组合的动力能够让飞行器保持水平姿态，同时，在空中悬停与高速平飞间可实现快速、无间隙的转换。

“如果建成实体飞行器，绝对比《阿凡达》里面的直升机要飞得快。”杜健告诉记者，由于结构限制，传统直升机的飞行时速不可能超过340公里，而这台双旋翼——螺桨组合式飞行器的时速可达480公里。

未来飞行器2：幻翼

■无舵面无人机

■设计者：南航研一学生张立丰等四人

■特点：没有方向舵，能短距离起飞，转方向时左右机翼可降低、抬高，在比赛中获创意奖

专为航母的舰载机而设

可作为未来私人飞机雏形

在目前设计制造的飞机中，绝大多数的主翼、尾翼上都有方向舵。然而，这架“幻翼”无舵面无人机的主翼、尾翼却是光溜溜的整块木板。没有方向舵怎么飞？设计者之一、飞行器设计专业的研一学生张立丰告诉记者，其实整个主翼就是方向舵。

张立丰介绍，这架无舵面无人机取消了方向舵，通过一套“四连杆结构”，本应固定的主翼可以在﹣3°至10°的范围内上下摆动，从而取代了方向舵的功能。“这个设计最主要的功能就是用于航空母舰的舰载机上。”张立丰说。他介绍说，由于航空母舰的甲板长度有限，舰载机的起飞需要弹射器，降落时需要阻拦索。如果采用无舵面设计，以整个机翼为舵，飞机就能获得巨大的升力与空气阻力。起降时，飞机就不再需要价格昂贵、易损耗的弹射器与阻拦索。在创新大奖赛中，“幻翼”获得创意奖。

在现场，张立丰与他的四人设计团队操作着“幻翼”起飞升空。记者注意到，在七八米的距离内，这架重达3.5公斤，长1.5米、翼展2米的航模顺利起飞。当飞行高度升高时，一对机翼同时抬高；当飞机向左转时，左侧的机翼就会下降，同时右侧的机翼抬高。“幻翼”飞行时，整个机身平稳，变向灵活。降落时，“幻翼”在5米内停止了滑行。

设计者们告诉记者，“幻翼”适用于批量生产，可以作为未来私人飞机的雏形。飞行员只需要操作动力系统与左右两边的机翼即可，而这个设计在国内也是首创。目前，“幻翼”已申报了国家级专利。

未来飞行器3：金鹰

■差动式扑翼仿鸟飞行器

■设计者：南航博士生陈美丽等三人

■特点：不用螺旋桨或喷气动力系统，依靠扇动“翅膀”产生推力，与鸟类飞行原理接近，获“未来之星”创意奖

人造“雄鹰”扑着“翅膀”上天

装上录音可去机场驱逐鸟群

一对“翅膀”上下扑腾，带动周围空气发出“嘭嘭”的声音；“哗”的一声掠过头顶，向着太阳的方向飞去。活像一只“南京上空的鹰”。“雄鹰”着陆后，栖息在草地上。走近一看，“雄鹰”身上没有羽毛，而是排列着复杂的线路与仪器——原来是一架航模。在创新大奖赛中，由南航陈美丽等三名博士生设计制作的“金鹰”差动式扑翼仿鸟飞行器夺人眼球，凭借创新的差动扭转系统，这只来自南京的“雄鹰”获得了“未来之星”创意奖。

“金鹰”主翼与尾翼由尼龙纤维为主的降落伞布制成，“躯干”为碳纤维木质结构，用于安装通讯、动力设备。如同它的名字“金鹰”，这架仿鸟飞行器不用螺旋桨或喷气动力系统，而仅仅依靠扇动“翅膀”产生的升力与推力。“相比于之前设计的仿鸟飞行器，‘金鹰’与鸟类的飞行原理更接近。”陈美丽说，“由于‘金鹰’的身上安装了基于MENS技术的飞行控制系统，实现了自主控制和导航”。“稍加装饰，‘金鹰’飞起来就和真正的鸟一样，”陈美丽说，“录上一段猛禽的鸣叫声，就能在机场等地驱逐鸟群”。

编辑：陈路