无人机|两破无人机续航世界纪录这个团队有何秘诀

日前，北京航空航天大学“冯如三号”研发团队二期成员研发的“冯如三号-100型”无人机持续飞行80小时46分35秒，刷新了由该团队2019年创造的同重量级世界纪录，并成功超过了由美国极光飞行科学公司研发的“猎户座”（Orion）油动固定翼无人机（重量2500—10000kg级）2014年创造的80小时2分52秒的世界纪录，跃居国际航空联合会认证的全世界油动固定翼无人机（重量等级无差别）续航时间的榜首。成立四年，两破世界纪录，这支团队有什么样的追求，底气又在哪里？
高目标：以世界纪录牵引育人
2018年，北航“冯如三号”团队成立。冯如被誉为“中国航空之父” ，于上世纪初中国积贫积弱之时投身飞机制造，设计、研制、生产并亲自试飞了“冯如一号”“冯如二号” ，揭开中国航空史第一页。成立之初，团队便设定了一个远大目标：以无人机原理样机研发为载体，挑战世界纪录为牵引，打造一个创新实践课程平台，培养航空航天领域拔尖型创新人才。
指导老师王耀坤自2011年开始指导北航航模队，并且多次获得国内外顶级赛事冠军。但他逐渐意识到传统航空实践培养的内容与前沿科技发展存在一定的差距，同时，竞赛规则也限制了创新裕度和挑战度，对于拔尖型创新人才的培养模式仍有提升空间。在北航人才培养改革推动和教务处、团委等相关部门支持下，以课程为载体，兼具挑战性和项目制的人才培养思路逐渐清晰。 “设计目标和评价形式最好有客观评价，那就是挑战世界纪录；目标实现后，技术还要有延伸的空间，便于学生在硕士、博士期间的深入研究，贯通本硕博。 ”王耀坤说。以这样的思路为指引， “冯如三号”团队开设了“未来无人机系统的理论与实践”课程，自编了《无人机系统概论》作为教材，形成包括校内外教师团队和优质校内外实践基地在内的完整系统的拔尖人才培养体系。
王耀坤告诉采访人员， “冯如三号”团队的每个成员都是精心挑选而来，通过三轮招新选拔，初步确定人选进入理论学习阶段，每周开展无人机系统理论知识教学，理论学习阶段结束后，还会有一次针对实践环节的二次选拔。
在理论学习阶段中，除无人机系统教学外，课程还设置了GRP（Group Research Design）小组竞争性项目作为该阶段的最终考核，对学生的创新能力、团队协作能力、科研敏锐度、信息搜集能力等多个方面进行综合考查， GRP考查结果也作为进入实践阶段选拔的重要参考依据。
【无人机|两破无人机续航世界纪录这个团队有何秘诀】真探索：在挫折中发现最优解
“冯如三号”团队教学理念的主体是要挑战世界长航时极限的创新型无人机原理样机研发。一般来说，飞机越大，结构、气动效率越高，航时越长。无差别重量级世界纪录意味着“冯如三号”这种小重量飞机要比大飞机飞行时间更长，涉及机体结构设计、飞行控制系统研发、动力系统设计等问题。
“所有技术都围绕超长航时的目标进行研发，包括整个飞机用的什么设计思想，要如何去迭代，各个子系统之间怎么去权衡取舍等。 ”团队成员冯嘉瑞介绍， 2019年首次打破纪录的“冯如三号-70型”是带起落架的，为了实现更长航时，追求更高的飞行效率，新的型号飞机需要新的起降方式， 2020年开始，他在老师指导下进行车载起飞系统的研究设计。 2020年暑假快结束的时候，项目团队开展了飞机车载起飞试验，结果非常成功。
2020年底，刚从考研考场走出的团队成员付宁就接到了负责团队管理工作的张益铨的电话，动力系统研发时间紧任务重，两人第二天便与老师飞到了海南进行动力实验。那年整个寒假，团队40多人都是在飞行基地过的。 “选在海南试飞是希望温暖的空气有益于发动机性能的发挥，但没有预料到高湿的空气提高了飞行风险，带去的备用机摔了好几架，尽管没有达到完美的预期，却为我们之后动力、结构的改型提供了方向。 ”付宁说。

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