
王渤涵同學研發(fā)的高空幕墻清洗無人機(供圖/王渤涵)

無所不能的無人機
從7歲第1次乘飛機起,我就對航空航天領域產生了濃厚興趣。3年前邁入哈三中校園的我遇見知音:加入航模社團、參加省級無人機比賽并獲得銅牌。高一時,我已經在無人機制作和操控方面積累了大量的經驗;高二時,我當選哈三中航模協會社長,在指導老師和社員的鼓勵下,我開始著手設計一種新型工業(yè)級無人機。
在明確設計思路后,我將無人機分為動力、控制和清洗3個裝置,分別進行設計。動力和控制裝置的設計主要通過對現有模塊改進完成,使其能夠達到幕墻清洗作業(yè)的要求;而對于清洗裝置的設計,我從雨刷器中獲得了靈感,并參考人工清洗的過程,設計由一個橫向刮板、配有無刷電調的電控加壓水泵、噴頭和水箱組成,水箱與水泵噴頭間通過軟管連接,并用一個機械臂將噴頭、水泵和刮板固定在無人機上,在無人機向下飛行中進行潤濕和刮擦以實現清洗。
為了驗證不同設計方案的優(yōu)劣,我利用社團活動課帶領同學們制作仿真模型,模擬進行清洗測試。測試中出現的濁液向兩側溢出的問題深深困擾著我,于是我向指導專家請教并到幕墻清洗公司觀察體驗人工清洗過程。經過比較,我發(fā)現人工清洗幕墻在刮板縱向刮擦之后還會從兩角向中間刮擦,使?jié)嵋壕奂谥行膮^(qū)域,這正是設計的問題所在。我立即進行了集成改裝,增加了兩個側向刮板,設計了連接用的U形滑軌,并將噴頭改為離心噴頭,使幕墻在一個穩(wěn)定的半封閉貼合環(huán)境內清洗。

無人機航拍山脈

操作無人機更好地服務生活
在完成了全部設計后,我自行學習建模知識,完成了對無人機的3D建模。接下來,在專業(yè)人員的協助下,我申請了國家實用新型專利,并在8個月后獲得授權。在接下來的半年中,參加省市級科技創(chuàng)新競賽,接受對無人機設計的答辯,并獲得特等獎,我的科技創(chuàng)新實力得到鍛煉,我的創(chuàng)新成果得到認可;代表學校向中科協領導展示研究成果,哈三中成功當選全國十佳科技教育創(chuàng)新學校,我也獲得了與相關領域專家溝通交流的機會。
走過這一年的研究歷程,我從一個單純的航空愛好者轉變?yōu)橐粋€新手設計師,其中積累的經驗對我未來學習和工作的意義遠遠比項目本身更重要。我希望能夠考入中國頂尖大學學習,我希望成為一名飛機設計師,完成自己的“飛天夢”。
(責任編輯/祁維雅 美術編輯/胡美巖)