寧波

時(shí)值9月末，一場(chǎng)持續(xù)多日的連陰雨席卷江南。2017年中國(guó)國(guó)際飛行器設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)賽總決賽暨科研類(lèi)全國(guó)航空航天模型錦標(biāo)賽（以下簡(jiǎn)稱(chēng)CADC總決賽）就在這風(fēng)雨中來(lái)到位于鎮(zhèn)江的江蘇航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院。與其他航模比賽不同，CADC大賽是一項(xiàng)面向在校大學(xué)生，且極具創(chuàng)新特色的比賽。經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展，這項(xiàng)賽事已成長(zhǎng)為享譽(yù)全國(guó)的航空創(chuàng)新大賽，在世界范圍內(nèi)也頗有知名度。

本次大賽，規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，共有100所高校的2 000余名選手入圍總決賽。老天仿佛是要考驗(yàn)這些高學(xué)歷的選手，近幾年來(lái)，每屆CADC總決賽都會(huì)受到大雨的襲擾，本次大賽更甚！特別是賽程安排最密集的幾天里，大雨如注、不停不休，除垂直起降載運(yùn)項(xiàng)目在室內(nèi)正常進(jìn)行外，室外的幾個(gè)項(xiàng)目均被迫延后。

面對(duì)被完全打亂，且時(shí)間極其緊迫的賽程，無(wú)論是裁判組，還是各參賽隊(duì)，甚至承辦方江蘇航院都行動(dòng)起來(lái)。開(kāi)賽依始，預(yù)計(jì)到未來(lái)幾天可能出現(xiàn)陰雨天氣，裁判組果斷調(diào)整賽程，將部分比賽項(xiàng)目提前。各隊(duì)則積極配合，嚴(yán)格執(zhí)行大會(huì)安排。隨后的日子里，裁判組都根據(jù)每天的進(jìn)展和未來(lái)的天氣預(yù)報(bào)商討對(duì)策，以制定出更加合理可行的賽程方案，保證各項(xiàng)目都能順利完成。畢竟，為了這次比賽，選手們都準(zhǔn)備了很久，就是希望在全國(guó)最高級(jí)別的賽場(chǎng)上展現(xiàn)出自己的真實(shí)水平。因此，一旦因?yàn)橐恍┩獠恳蛩赜绊懕荣悾瑢?duì)每名選手都不公平。然而，盡管裁判組盡了最大努力，賽程還是被嚴(yán)重推遲，有些項(xiàng)目甚至存在放棄第二輪的可能。在這種嚴(yán)峻的形勢(shì)下，組織者和參賽者抓住了一切有利時(shí)機(jī)，將比賽項(xiàng)目穿插進(jìn)行，終于力挽狂瀾，在最后一天圓滿(mǎn)完成了所有項(xiàng)目的比賽?，F(xiàn)在回想起來(lái)，這幾乎是個(gè)不可能完成的任務(wù)。而CADC總決賽卻將不可能變成了可能！

由于電動(dòng)滑翔機(jī)在雨天也能照常飛行，因此成為最先完成的比賽。該項(xiàng)目設(shè)立的初衷主要是為了提高選手的操縱水平。以往，由于選手們的整體水平參差不齊，因此賽場(chǎng)上常常出現(xiàn)一些令人啼笑皆非的狀況。不過(guò)經(jīng)過(guò)CADC分站賽的選拔，入圍決賽的選手水平有了明顯提高，比賽的觀賞性也更強(qiáng)了。電動(dòng)滑翔機(jī)是女選手、特別是女飛手較多的一個(gè)項(xiàng)目，這次有一位來(lái)自杭州電子科技大學(xué)的鄭珂同學(xué)，她的父親是本次模型火箭運(yùn)載與返回項(xiàng)目的裁判長(zhǎng)鄭梟敏。

模擬搜救則是一個(gè)對(duì)天氣非常敏感的項(xiàng)目。參加比賽的模型上，布滿(mǎn)了各種傳感器、控制器以及抓取機(jī)構(gòu)。這些模塊大都裸露在外，一旦遇水發(fā)生短路，設(shè)備就可能被燒壞。糟糕的是，該項(xiàng)比賽第一輪就遇到下雨，勉強(qiáng)進(jìn)行一段時(shí)間后，雨越下越大，比賽不得不暫停。次日早晨再戰(zhàn)，北航一組選手冒著小雨剛剛完賽，下一組上場(chǎng)時(shí)雨勢(shì)又起，比賽再次中斷，不得已，只好轉(zhuǎn)移到室內(nèi)進(jìn)行。與往年相比，本屆模擬搜救的規(guī)則又有了升級(jí)，將以往手控抓取目標(biāo)球的要求改為自動(dòng)抓取，即選手不能直接控制機(jī)械機(jī)構(gòu)動(dòng)作，而只能進(jìn)行目標(biāo)的點(diǎn)選操作。這樣一來(lái)，對(duì)自動(dòng)抓取技術(shù)提出了更高的要求，不少學(xué)校的機(jī)構(gòu)出現(xiàn)了失誤與故障。而北航等傳統(tǒng)強(qiáng)隊(duì)因在技術(shù)方面優(yōu)勢(shì)明顯，所以還是取得了不錯(cuò)的成績(jī)。

自創(chuàng)辦以來(lái)，CADC大賽對(duì)于技術(shù)創(chuàng)新的追求一直不曾停歇，大賽專(zhuān)門(mén)設(shè)有由各高校老師組成的技術(shù)工作委員會(huì)，負(fù)責(zé)對(duì)各參賽項(xiàng)目的技術(shù)要求進(jìn)行討論，以促進(jìn)項(xiàng)目的持續(xù)發(fā)展。例如垂直起降載運(yùn)項(xiàng)目，載重物由最初的乒乓球過(guò)渡成網(wǎng)球，這次又升級(jí)為重量更重（分100克和200克兩種）的大球。而且，面對(duì)日益“四軸化”的設(shè)計(jì)方案，本屆要求電機(jī)數(shù)量不超過(guò)兩個(gè)，傳統(tǒng)的四軸就不能參賽了。而隨著比賽門(mén)檻的不斷提高，各隊(duì)在參賽模型的設(shè)計(jì)上下足了工夫，賽場(chǎng)上的模型五花八門(mén)、布局各異。大部分隊(duì)伍采用了雙旋翼方案，或通過(guò)矢量控制維持平衡進(jìn)行懸停飛行，或通過(guò)模態(tài)變換在垂直起降與水平飛行間進(jìn)行切換；也有幾支隊(duì)伍采用軸傳動(dòng)方案，由一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩支螺旋槳，實(shí)現(xiàn)了與四軸飛行器相同的效果。

第一輪比賽中，廈門(mén)大學(xué)的女飛手表現(xiàn)驚人，她們的模型穩(wěn)定而快速，載得多、投得準(zhǔn)，大有鎖定冠軍的架勢(shì)。鄭航的選手在第二輪的表現(xiàn)則更搶眼，他們?cè)O(shè)計(jì)的三段翼模型載球量更多，穩(wěn)定性更強(qiáng)，對(duì)廈門(mén)大學(xué)實(shí)現(xiàn)反超，最終奪冠。據(jù)鄭航的選手介紹，在設(shè)計(jì)這款模型時(shí)，他們查閱了大量外文資料，前后推出了數(shù)個(gè)方案，最終才選定了三段翼布局。經(jīng)過(guò)氣動(dòng)仿真計(jì)算，三個(gè)機(jī)翼選取了不同的翼型、迎角，甚至翼間距也不同。結(jié)合矢量和差速控制，這架模型兼顧了快速飛行和穩(wěn)定懸停，最大載球量達(dá)到驚人的10個(gè)（200克/個(gè)）。盡管比賽中他們相對(duì)保守，僅完成了一次載球8個(gè)的飛行，其余都是6個(gè)載球，但已將大部分隊(duì)伍甩在了身后。

鄭航的另一項(xiàng)創(chuàng)新是在模型火箭運(yùn)載與返回項(xiàng)目中。同樣通過(guò)查閱外文資料，他們?cè)O(shè)計(jì)了一種S形降落傘。這種異形傘在空中展開(kāi)后能在氣流的作用下自旋，進(jìn)而減緩模型的降落速度；而且，傘在自旋的過(guò)程中，還能起到穩(wěn)定作用，可減弱隨風(fēng)水平飄散的趨勢(shì)，使落點(diǎn)更精確。筆者大膽預(yù)測(cè)，未來(lái)的CADC大賽上，這種S形傘有可能會(huì)被廣泛模仿。天津師范大學(xué)的選手在該項(xiàng)目比賽中表現(xiàn)也不俗，他們開(kāi)發(fā)了一款帶數(shù)據(jù)采集功能的水火箭定時(shí)執(zhí)行器。這種控制器尺寸小、重量輕，整個(gè)模塊與大拇指相近，重量只有8克，可以為火箭的有效載荷省出更多的空間和重量。該模塊采用加速度和氣壓聯(lián)合觸發(fā)定時(shí)，可防止誤觸發(fā)，穩(wěn)定性更好。模塊內(nèi)置有多路控制，既支持熱火頭控制，又可用舵機(jī)操作。多個(gè)定時(shí)器還可以級(jí)聯(lián)，完成更多的控制動(dòng)作。此外，其內(nèi)部還集成有飛行距離、高度、飛行姿態(tài)的記錄模塊，方便對(duì)火箭進(jìn)行研發(fā)測(cè)試，并能拓展出更多功能。

經(jīng)過(guò)多年的大賽歷練，已有越來(lái)越多的非傳統(tǒng)航空航天院校開(kāi)始在CADC的大賽上斬露頭角，在技術(shù)創(chuàng)新方面給人帶來(lái)許多驚喜。

這次太陽(yáng)能飛機(jī)比賽中，桂林航天工業(yè)學(xué)院的“海鷗”飛翼布局飛行器就給大家留下了深刻印象。首輪比賽中，因?yàn)殛?yáng)光照度低，這款造型怪異的飛行器和北航、西工大的太陽(yáng)能飛機(jī)一樣，沒(méi)能完成起飛。而西安交大、西安理工等幾所學(xué)校抓住了轉(zhuǎn)瞬即逝的有利時(shí)機(jī)，操縱太陽(yáng)能飛機(jī)迅速升空，占據(jù)了有利地形。西安交大的模型在載重500多克的狀態(tài)下飛滿(mǎn)15分鐘，鎖定了首輪第一。接下來(lái)幾天一直陰雨不斷，第二輪比賽岌岌可危。幸虧9月26日中午出現(xiàn)了短暫的晴天，第二輪迅速開(kāi)賽。北航的鴨式布局太陽(yáng)能飛機(jī)平穩(wěn)著陸，衛(wèi)冕成功。載重2.6千克！非常驚人的一個(gè)成績(jī)。西安理工一掃上屆比賽時(shí)的陰霾，兩輪比賽模型都順利升空，第二輪還飛滿(mǎn)15分鐘。最后時(shí)刻，桂航的“海鷗”再次登場(chǎng)，模型在太陽(yáng)露出云層的短暫一刻緩慢爬升，在兜過(guò)一個(gè)圈后逐漸爬上高空?？粗q如B-2轟炸機(jī)般的飛翼模型在空中飛行，現(xiàn)場(chǎng)的觀眾都為桂航的獨(dú)特設(shè)計(jì)贊嘆不已。可惜穩(wěn)穩(wěn)飛滿(mǎn)15分鐘著陸時(shí)，桂航選手沒(méi)能控制好模型，導(dǎo)致模型一頭撞向了場(chǎng)邊的大樹(shù)。不過(guò)這點(diǎn)小失誤不算什么，希望他們來(lái)年能有更加出色的表現(xiàn)。endprint

除了太陽(yáng)能項(xiàng)目，桂航在對(duì)地偵察與打擊項(xiàng)目上的表現(xiàn)也可圈可點(diǎn)。他們的模型設(shè)計(jì)有襟翼，在飛臨目標(biāo)區(qū)上空時(shí)，只需放下，模型的速度就能減緩下來(lái)，方便觀察目標(biāo)并投擲“彈藥”（水瓶）。類(lèi)似的設(shè)計(jì)還出現(xiàn)在北理工等院校的模型上，這些模型在目標(biāo)上空飛行速度極慢，靶標(biāo)上的數(shù)字肯定能看得一清二楚。不過(guò)這些高手們也時(shí)常上演“炸機(jī)”的一幕，因?yàn)樘^(guò)追求投彈精度，模型飛得很低，在第一視角下特別容易墜地或撞上周?chē)臉?shù)木等障礙物。西安交大的兩組選手在第二輪比賽中，就因過(guò)于追求精度而失手。一架模型在靶標(biāo)上空半米高的位置投彈，只可惜晚了一點(diǎn)，水瓶未能投到目標(biāo)區(qū)；另一架模型則一頭扎上目標(biāo)墜毀。撞樹(shù)的模型就更多了，計(jì)量大學(xué)的一位男生，看到自己的模型撞樹(shù)墜毀泣不成聲。都說(shuō)男兒有淚不輕彈，只是未到傷心處！

而要論“炸機(jī)”重災(zāi)區(qū)，非限距載重空投（因模型空機(jī)重量不得超過(guò)1千克，常被簡(jiǎn)稱(chēng)為1公斤）項(xiàng)目莫屬。上屆比賽，該項(xiàng)目因“炸機(jī)”占比超高，被戲稱(chēng)為“炸機(jī)大賽”。本次比賽，“炸機(jī)”則明顯減少，說(shuō)明各隊(duì)的技術(shù)水平都有了顯著進(jìn)步。另外，該項(xiàng)目也是受下雨影響最大的一個(gè)，屢次推遲后，才在最后兩天完成比賽。特別是第一輪比賽，該項(xiàng)目排在太陽(yáng)能飛機(jī)比賽之后才開(kāi)始，一直到晚上6點(diǎn)多看不清時(shí)，比賽才不得不暫停。而當(dāng)天最后一個(gè)出場(chǎng)的選手卻成了“幸運(yùn)兒”。這位西工大的季逸民同學(xué)在夜幕下投出了當(dāng)天少有的靶心位置（1區(qū)）。更為巧合的是，他本人就是鎮(zhèn)江人，自己家就在河對(duì)岸，從江蘇航院出發(fā)20分鐘就能到，但因?yàn)楸荣悈s“三過(guò)家門(mén)而不入”。幸虧當(dāng)天他的父母趕到現(xiàn)場(chǎng)，親眼見(jiàn)證了他表現(xiàn)最出色的一刻。次日，西工大隊(duì)乘勝追擊，再次發(fā)揮出高水平。如果沒(méi)有計(jì)量大學(xué)更神勇的一投，西工大將包攬?jiān)擁?xiàng)目個(gè)人和團(tuán)體冠軍。

西工大在本屆比賽中獲得了兩項(xiàng)冠軍和兩項(xiàng)亞軍。其中一項(xiàng)個(gè)人亞軍，是在CADC總決賽中份量最重的限時(shí)載運(yùn)空投（因模型空機(jī)重量不得超過(guò)3千克，常被簡(jiǎn)稱(chēng)為3公斤）項(xiàng)目中獲得的。作為傳統(tǒng)強(qiáng)隊(duì)的西工大和北航，曾壟斷該項(xiàng)目冠軍多年。而這次，團(tuán)體冠軍被河北科技大學(xué)獲得，個(gè)人冠軍則被沈航摘走。對(duì)于兩支強(qiáng)隊(duì)，這樣的結(jié)果肯定不會(huì)滿(mǎn)意，但對(duì)這項(xiàng)賽事、對(duì)中國(guó)的航空航天事業(yè)來(lái)說(shuō)，未嘗不是好事。越來(lái)越多的學(xué)校能在這項(xiàng)最考驗(yàn)綜合實(shí)力的項(xiàng)目中挑戰(zhàn)傳統(tǒng)強(qiáng)隊(duì)的地位，說(shuō)明中國(guó)高校的整體實(shí)力、中國(guó)大學(xué)生的綜合素質(zhì)都在迅速提升。此外，這項(xiàng)比賽的參與學(xué)校逐年增多，這次增加到11所、28個(gè)機(jī)組，其中還有不少女將。獲得冠軍的沈航周志斌，他的女友就是自己的助手。在第三輪比賽剛剛結(jié)束時(shí)，女友大聲呼喊的一句“我愛(ài)你！”讓全場(chǎng)沸騰！哈工大和太原理工甚至直接選女生做飛手，雖然她們的成績(jī)并不如意，但能站上這個(gè)舞臺(tái)，就已經(jīng)成功了！

隨著最后一個(gè)水袋濺起的水花散去，2017年CADC總決賽落下了帷幕。無(wú)論是成功還是失敗，CADC大賽上的一番歷練，終將成為每個(gè)參與者最寶貴的財(cái)富。

而說(shuō)到創(chuàng)新，本刊在采訪(fǎng)報(bào)道中也創(chuàng)新十足，相信很多粉絲已經(jīng)領(lǐng)略到了。本屆大賽，除了每天的微信推送，我們還在一直播平臺(tái)開(kāi)設(shè)了直播間“模范er”（房間號(hào)：284404515），對(duì)比賽進(jìn)行實(shí)時(shí)直播，獲得了廣泛的關(guān)注和好評(píng)。在比賽現(xiàn)場(chǎng)，我們采訪(fǎng)裁判員、教練員、運(yùn)動(dòng)員、評(píng)委，獲得了大量獨(dú)家內(nèi)容，豐富了直播的內(nèi)容。此外，每晚的工作間探訪(fǎng)，也深受關(guān)注，只可惜時(shí)間有限，無(wú)法一一走訪(fǎng)。另外有點(diǎn)遺憾的是，因?yàn)闀r(shí)間沖突，沒(méi)能對(duì)科技創(chuàng)新評(píng)比項(xiàng)目答辯現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行直播。不過(guò)我們有幸在限時(shí)載運(yùn)空投比賽現(xiàn)場(chǎng)采訪(fǎng)到科技創(chuàng)新評(píng)比委員會(huì)資深主任、北航教授徐揚(yáng)禾。在直播后臺(tái)，始終有大批粉絲踴躍互動(dòng)，競(jìng)賽技術(shù)工作委員會(huì)主任、北航萬(wàn)志強(qiáng)教授也光臨直播間，向大家問(wèn)好。

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最后友情提示，2017年CADC攝影大賽已經(jīng)正式啟動(dòng)，“模范er”微信公眾號(hào)正陸續(xù)發(fā)布參賽細(xì)則，請(qǐng)大家踴躍投稿！endprint