英华学子打破吉尼斯世界纪录!历时5个月自主研发,250g无人机突破全球最高时速

2个月前 (01-06) 阅读数 185 #综合

12月28日,温度逼近0℃的飞场

 两名英华高中生顺利打破吉尼斯世界纪录!

358.36km/h!数据定格的那一瞬间

来自英华少年科学院飞行试验室的

姚思齐、郭继元两位同学

历经5个月,打破250g微型四轴飞行器的最高时速

“从钱学森精神指引,到飞行实验室的搭建,再到老师对我们天马行空想法的呵护以及学术资源与项目经费的全力保障;也正是英华这种允许试错、守护天性的成长土壤,我们才有了冲击世界记录的底气。”—姚思齐&郭继元

英华少年科学院飞行实验室

姚思齐、郭继元两位同学“250g轻型无人机项目”

以358.36km/h打破吉尼斯世界纪录,该项目的世界记录首次由高中生打破




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英华少年青春狂想曲 

从“试一试”到“我们能行”

“大三学生创下世界最快微型无人机吉尼斯世界记录。”新闻简讯的弹窗吸引着姚思齐。“我们也想试试,也许我们还能再快一点!”

两位追梦少年大胆想象的背后,也有理性的权衡:“250g以内,打破340km/h(前记录保持速度)”,郭继元反复咀嚼着这两个数据——半瓶矿泉水的重量,如此苛刻限制下,要塞进电池、电机、飞控、图传,还要让它飞出高铁的速度!

“随着一次次的原创设计、组装、测试,无人机的总重量在不断下降、性能在不断提升,我们的信念也在不断增强:我们一定要拿下这个目标!”这已经是姚思齐第二次发起课题项目。

三年前,当时就读于英华初中部的姚思齐因对STEM课的高度热爱,开启了自己的首个课题项目《智能窗户控制系统》,并在第十二届澳门国际创新发明展上斩获全球银奖。而这段经历,恰恰成为他今后课题研究的启蒙项目。

升入国际高中部的暑期,姚思齐与郭继元组队开启了新一阶段课题项目——挑战250g以内轻型无人机极速吉尼斯世界纪录!

姚思齐自主研发智能窗户控制系统,在第十二届澳门国际创新发明展斩获全球银奖




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6次迭代直至推翻

跳出模仿思维创新性破局

从两个热爱无人机的陌生同学,到一对默契搭档;从一张略带拙气的草图,到一个遥遥领先的世界纪录;从“我们试试?”的犹疑,到“我们也能行!”的信念……那些看似微小的念头,经历了无数次推倒重来。

努力半个月的心血,空中瓦解后,残骸扎入泥土

首飞即炸机!

回忆起第一次试飞的日子,两个人都用了同一个词:刻骨铭心!

半个月的心血瞬间瓦解的那一刻,他们来不及沮丧,便开始一遍遍回看画面、分析数据碎片、观察飞机残骸“以往飞穿越机习惯了高灵敏度,反应快、技术灵活,但极速无人机追求的是绝对的‘求稳’。”就在郭继元陷入自责、反思的同时,姚思齐也分析结构设计。

当第四代无人机接近300km/h,速度再也无法提升,飞机再次空中解体。任凭如何调整技术,都仿佛在与一只大手在极限拖拽。“数据告诉我们,关注材料的同时,也要关注到更深层次的理论,现有设计存在气动布局缺陷。”这一发现,让姚思齐和郭继元做出了一个大胆的决定:抛弃现有记录保持者的模型、抛弃所有常规设计,创造属于我们自己的气动外形!

从飞机模型结构设计,到各个零部件

一直在更新、在调整

破而后立。第6代飞机的有了完全不一样的结构!

他们跳出上一代框架的模仿思维,推翻自己的前五代设计,一切归零。 “如果我们一直沿用前人的思路,飞机就一直在更新,而不是创新。原有的认知里,碳纤维是能够极致减重的材料,但我们创新性地选用单位重量更大但综合性能更强的钛合金,通过精巧的结构设计,反而省去了支撑部件,将宝贵的20g重量分配给了动力系统。”

在调整整体结构的同时,他们对细节的打磨臻于极致:定制纯银电机和特制电池;精选低内阻电芯,优化外包装极致减重约7.5克,并通过预热电池至40度等策略激发飞机最大极限速度。姚思齐向我们展示第6代飞机时,指甲缝里塞满了碳纤维粉末污渍:“迎风面骨架纯手工打磨确保角度、细节都是我们需要的,每架飞机我们都要手锉2-3个小时;外壳上3D打印的螺纹也要多道工序抛光,多次喷涂后确保极致光滑的表面来降低风阻。” 为了确保比赛万无一失,他们准备了3架备用机,每架飞机都如此“雕琢”。

郭继元和姚思齐一起受邀赴往乌兹别克斯坦,参加“Digital Generation IT Week ”并为乌方代表介绍无人机项目

就在姚思齐一遍遍的打磨细节的同时,作为飞手的郭继元也在反复练习飞行要点:“要保持绝对的稳、要对飞机时刻有感觉。它不在我身边,但我依然要对它有感觉。这种感觉只能靠日常训练。

距离挑战吉尼斯世界记录不到10天,郭继元和姚思齐一起受邀赴往乌兹别克斯坦参加“Digital Generation IT Week ”国际科创大赛,学访交流的日子里,郭继元始终坚持每天抽出2小时的时间练习模拟飞行。

正是在这样“理论-模拟-实测”的闭环中,经过一次次的反复打磨、修正、迭代,他们创下了358.36km/h的吉尼斯世界记录。

姚思齐、郭继元正在带着自己的研究成果走向国内外各类平台





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科学无界

一个梦想,一群人的助力

回忆这5个月来的点点滴滴,这段近乎疯狂的梦想背后,还有一群人在默默的支持着。从实验室落地到资源对接,从一句句“加油”,到凯旋时的热泪相拥……来自英华少年科学院的持续性关注与开放性支持,让天马行空的想象,一步步落地为具体的尝试;来自英华师生、家长的同心助力,让每一次失败,都有重新来过的勇气!

破纪录之前,钱学森之子钱永刚教授为两位同学签名留念

同时,他们也将初代无人送予钱教授以作纪念

“我们的项目启动以后,向学校申请了实验室。这架飞机是我们的原创设计,有了实验室可以更灵活的安排时间、修正方案。”姚思齐告诉我们,这是英华少年科学院成立三年以来,第一间由学生自主发起、自主搭建的实验室。

对于普通高中部高二年级的郭继元而言,实验室的时间相对有些紧张,但他在选择投入项目的那一刻,也在学会时间管理,更好的平衡基础课程与课题研究的节奏。“每次遇到困难时,无论班主任还是科任老师,他们都会主动找我谈心,学习上给我后盾,项目上给我鼓励,正是这样,我才有勇气心无旁骛的投入。”

在追求极致速度的路上,姚思齐与郭继元得到的助力远不止于此。他们也在与上一任世界记录创造者保持紧密联系。“当对方了解到这个项目时,为我们寄来了图纸、分享了时速计算表。作为世界记录的保持者,他在帮助别人打破自己的记录,这份科研无界的精神感染着我们,未来如果有人想继续挑战,我们也会毫无保留的把经验开源共享。当然,我们更希望这份记录由我们自己来刷新!

此刻,两位英华少年更加清晰的意识到,个人的突破固然欣喜,但科学的真正进步必然源于集体的力量。“我们希望在众多爱好者、探索者的共同努力下,破解无人机领域更多的技术难题,使其在低空经济领域创造更多的实际价值,让实验室精品成为能够解决现实问题的市场产品。”

测风、调参、组装、称重……历经近4小时的准备

刷新吉尼斯世界记录:250g轻型无人机358.36km/h

吉尼斯世界记录认证官签字确认最新世界记录的诞生

当358.36km/h呼啸后的掌声渐渐平息,留存在英华校园里的,远不止一个吉尼斯世界纪录。从“想赢”到“想让这个领域变得更好”,远比那一纸证书更为珍贵。

那些看似荒诞的“如果”“试试”,有英华少年的无畏憧憬,更有那份敢于向未知发问的勇气。当两个十几岁的少年说出“我想挑战世界纪录”的狂想时,这里没有质疑,一把实验室的钥匙,一群默默守候的引路人,呵护着每一颗渴望破土的种子。

未来,那股“试一试”的勇气还将在更多英华少年心中持续激荡。

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