不一样的课程考试,学生们自制飞机模型
6月15日,在同济大学航空与力学学院微小飞机实验室展厅里举行了一场别开生面的课程考试。50余名航空专业的大三学生们相约在这里,手捧自己最近设计、制作的飞机模型,进行现场展示、交流和力学测试,仿佛在举行一场飞机模型作品展和飞机鉴赏会。
本次展示的20余架小飞机形态各异。其中有自行设计、制作的旋垂直起降飞机、宽体民航客机、超音速运输机、第六代高机动战机等“新型”飞机,有现役的F117隐形轰炸、ARJ211支线客机、F16战机等知名飞机,还有莱特兄的“飞行者一号”、冯如的“冯如二号”等古董飞机,甚至还出现了传说中3000年前的古埃及“木鸟”滑翔机。这些飞机的材质均为轻木或木层板,采用“激光切割、手工粘接”等工艺制成,最大的飞机身长60厘米,最小的仅为12厘米。
据介绍,这些作品由20余个小组分别完成,每个小组包含2-3名同学。由于是《飞机结构设计》课程的考试,故每架飞机模型都要求强调结构细节设计。为此,同学们先进行CAD建模,设计出各自飞机模型的框、桁条、翼梁、翼肋、纵墙等结构部件;然后排板,用激光雕刻机切割1-2mm厚的木板,加工出部件;最后,通过胶结,完成飞机模型的组装。为论证飞机结构设计的合理性,所有飞机都要求事先计算飞机关键部位的应力水平,进而校核飞机结构的强度与变形,并完成结构设计报告。
在展示会上,学生们还依次利用高精度激光位移计,现场测试、校核各自飞机模型的强度与刚度,并与设计报告中的理论计算结果进行对比。测试完成后,飞机作品出众的小组被推举出来介绍自己飞机模型的设计、制作经验。发言者讲得兴奋而又自豪,观众则听得津津有味。末了,大家还仔细观察、对比着众多的飞机模型,分享着自己的“成果”,翻阅、学习着其他小组的飞机结构设计报告,久久不愿离去。
该门课的任课教师沈海军表示,课程教学过程中特别注重全面提高学生们的知识应用、动手实践以及团队协作等素质和能力。他表示,“我们一直强调将各种形式的小飞机研制与理论教学相结合,‘小题大做’,有效避免了无‘机’之谈。”目前,同济大学微小飞机实验室里已经展放了300余架学生们自制的各款无人机、微型飞机和飞机模型,已颇具规模。
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