伴随着嗡嗡的马达声,一架奇特的生物仿形飞机划过上海国际赛车场的跑道,徐徐起飞,展翅翱翔……5月28日上午,我校航空航天与力学学院师生们制作了一架翼龙外形的飞机,并成功完成试飞。

翼龙是一种肌肉和神经组织都很发达的脊椎动物,最早出现在2亿2千万年前,大约6千5百万年前灭绝;它擅长滑翔,曾是地球上不可一世的“飞行高手”。结合翼龙骨架、外形等生理特征,本次飞机将机翼前后缘设计成波浪状,用直径14毫米的碳纤管做翼龙的翅膀骨架;翅膀后方的“羽毛”被巧妙地设计成调节飞机横滚姿态的副翼。整个飞机的翼展为2.5米,翼稍处后敛。飞机的机身长约2.2米;主体用航空层板制作,前方安装有尖尖的龙头,翼龙头上有5厘米长的喙。机身后方伸出两条直径16毫米的“翼龙后腿”,每条腿末端各安装一个带蹼状的龙爪;两个蹼状龙爪呈“V”状,用作调节飞机航向和升降的飞机尾翼。
为了避免起降时飞机受损,翼龙“胸部”安装了一个反“U”字状的碳纤维复合材料主起落架,作为翼龙的“前肢”。翼龙的“颈”下方安装了一个前起落架,用于调节翼龙地面滑跑的转向。飞机左右机翼的前缘各安装有一个直径36毫米电动发动机,由11.1伏的高能锂电池组提供动力;飞行时由2.4GHz的无线电地面遥控器操控。飞机制作完成后,整个机翼被铺上红色蒙皮,蹼爪为蓝色,龙头和身体为黄色,包装后的翼龙色彩鲜艳,活灵活现。

在翼龙飞机设计中,四名同学分工协作,一名同学负责CAD建模,一名开展气动性能分析,另两名同学分别负责推进系统测试和强度分析。上述工作完成后四位同学再一起制作和试飞飞机。
指导老师沈海军教授表示,本次飞机采用生物仿形设计,探索了远古飞行能手翼龙的飞行性能,增加飞机设计的趣味性,同时也培养了学生“观察大自然、向自然学习”的创新意识。
“从翼龙飞机的设计、计算分析,到亲手把它制造出来,再到最后试飞,我们能有机会体验一架仿形飞机研制的全过程,感觉收获特别大,很自豪。”翼龙飞机研制组张航同学说。