多维度解析

2019-03-18 07:08吴崎
航空模型 2019年4期
关键词:固定翼滑翔机易拉罐

吴崎

“草长莺飞二月天,拂堤杨柳醉春烟。儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢”,作为一名航模人,我总是很期待春天的到来。在这万物生长、充满希望的季节,天气逐渐回暖,航模人也能着手外场飞行训练了。紧跟季节的步伐,深受广大青少年喜爱的航空航天模型主题活动——“飞向北京-飞向太空”全国青少年航空航天模型教育竞赛活动(以下简称“飞北”),也将再次出发}

近日,2019年第21届“飞北”全国总决赛的规程、规则文件相继出炉。仔细研读,不难发现本届“飞北”的规程、规则做了大幅度的调整,变化非常大。下面分享一些自己学习第21届“飞北”全国总决赛规程、规则的心得。

新增项目趣味浓

2019年“飞北”全国总决赛新增了几个极富趣味性又极具挑战性的项目,分别是:垂直起降固定翼模型飞机飞越三山赛、遥控像真模型直升机“一带一路”任务赛和易拉罐卫星团队赛。经常参加“飞北”活动的人,会觉得新项目的名称不仅长了许多,而且听起来很新颖。实际上,这些项目确实参考了当下的高新科技热点及科研成果,下面为大家一一介绍。

2018年“飞北”全国总决赛引入了有航拍功能的小型多轴飞行器

1.垂直起降固定翼模型飞机飞越三山赛

首先根据该项目对模型器材的具体要求,寻找适合比赛规则的竞赛机。规则中说到,竞赛机是一架具有飞翼外形,采用螺旋桨和双电机动力,具备垂直起飞和着陆能力的固定翼模型飞机。由此推测,竞赛机既能以垂直姿态飞行,也能以常规固定翼飞机的姿态水平飞行,且能在空中实现两种姿态的自由转换。要实现这些飞行性能,模型飞机必定得搭载目前在无人机上广泛使用的六轴陀螺仪、气压定高计等新设备。

然后再看比赛方法。项目名称的立意,是让青少年操纵一架竞赛机,依次飞越庐山、黄山和雁荡山,饱览祖国的名山大月}后飞向太空、直刺苍穹。所以比赛科目里包合了各种穿越飞行,如正向穿越、侧向穿越、轮廓穿越等,最后要求模型以垂直姿态在离地面7米左右的高度悬停,并在机头触到穹顶的同时自旋一周,再返回起降区着陆。

垂直起降固定翼模型飛机飞越三山赛场景图织者和协助者。

从规则附带的比赛场景图可以推测出,竞赛机在每次穿越时必须提前调整成垂直悬停姿态,才有可能完成规定动作。尤其第三座山的门洞几乎仿照模型外形设置,只是尺寸稍大一些,要求选手掌握熟练操控固定翼模型以垂直悬停姿态前行的技巧。完成穿越任务后,为了节约时间,运动员又需将模型调整成水平飞行姿态。另外有一点要注意,垂直起降固定翼模型飞机飞越三山赛的规则里,只提供了3个穿越门洞尺寸的准确数据,其余诸如任务门洞距地面高度等,都只给出了大概数值。而实际比赛时,场地的面积、赛道上不同任务门洞间的距离等,将根据比赛场地的情况临时决定,这一点有别于以往“飞北”全国总决赛室内遥控项目的规定。因此,不管在平时训练还是备赛集训中,教经浸务必注重培养选手的临场应变能力。

飞翼外形、采用螺旋桨和双电机动力、具备垂直起飞和着陆能力的固定翼模型飞机。

2.遥控像真模型直升机“一带一路”任务赛

“天使”遥控模型直升机救援赛曾是“飞北”全国总决赛中观赏性和挑战性兼备的一个项目,参加过2012年及之前几届“飞北”活动的航模人应该对它还有印象。第21届“飞北”全国总决赛新增的遥控像真模型直升机“一带一路”任务赛,立意源自我国提出的“一带一路”倡议,科目设置则参考了“天使”遥控模型直升机救援赛。

遥控像真模型直升机“一带一路”任务赛以陆路新丝绸之路为蓝本,任务关隘均取材自新丝绸之路的关键地点,如北京、西安、天山等。比赛时,选手需操纵遥控模型直升机先扫除障碍,然后装载货物穿梭于新丝绸之路,再把货物运到指定地点。

与垂直起降固定翼模型飞机飞越三山赛一样,规则里只提供了障碍物、货物任务的准确参数,而场地尺寸、线路安排、障碍物地点等,都会根据场地实际情况,在赛前临时决定。由此可见,第21届“飞北”全国总决赛新项目的规则设定,偏重考察参赛选手的临场应变能力。

“天使”遥控模型直升机救援赛中一架模型正在执行除障任务

3.易拉罐卫星团队赛

易拉罐卫星是当前热门的一个航天探索类科技活动,深受国内外青少年喜爱。在商定新项目规则时,组委会特地将它设计成一个需要团队协作完成的比赛项目。

比赛以团队形式展开。选手们先要在规定时间内,按设计要求将微型卫星的基础模块组装在一起,并装入容积330毫升的空易拉罐内,随后去外场放飞易拉罐卫星,并读取其上传感器采集的相关数据。赛事以完成任务用时和数据读取完成度计算总成绩。

针对这一全新项目,运动员需注意把学习易拉罐卫星的制作和使用放在首要位置。易拉罐卫星涉及的竞赛器材元件有微控制单元、带地面站的无线收发信机、电池、结构框架、传感器(温湿传感器、气压传感器、粉尘传感器、光强传感器)、降落伞(虽然本届比赛不需要降落车回收,但必须保留该模块)、总电源开关等。

“一带一路”任务赛场地借鉴了陆路新丝绸之路

衔接国青有深意

除了富有趣味性和挑战性的项目,2019年“飞北”全国总决赛还增加了3个基础性竞赛项目——模型火箭高度赛、S8C火箭助推遥控模型滑翔机留空定点赛和遥控固定翼模型滑翔机留空定点赛。参加过全国青少年航空航天模型锦标赛(以下简称国青赛)的读者一定会发现,这几个项目正好对标了国青赛的竞赛项目。

从2017年起,“飞北”组委会在调整全国总决赛的比赛项目时,就有意识地让一些项目与国青赛直接衔接。这样的改变,可以让很多被“飞北”活动启蒙的孩子,根据已有经验选择更专业的项目,继续精进技术。而国青赛,就是他们的下一个舞台。

因为高度数据难以采集,所以往届“飞北”全国总决赛的模型火箭类项目仅比拼打靶精度、留空时间等科目。

模型火箭高度赛首次出现在“飞北”活动中,比赛科目为模型火箭的飞行高度。之所以以前未设立类似项目,是因为模型火箭的高度数据难以采集。可喜的是随着科技的发展,该问题已经迎刃而解。目前在模型市场上,出现了重2克左右、精度0.01米、刷新率5-15赫兹的超轻高度计产品。在高度赛中,模型火箭只要搭载了这类高度计,就能测量自身离地高度。

即将在2019年“飛北”全国总决赛中推出的S8C火箭助推遥控模型滑翔机

S8C火箭助推遥控模型滑翔机留空定点赛和遥控固定翼模型滑翔机留空定点赛,分别对标国青赛的S8D和P5B项目。相比国青赛,“飞北”活动降低了两个项目的模型技术要求,目的是既不增加技术门槛,让更多对航模感兴趣的学生加入竞争,又规范赛程,让小选手们挑战专业航模竞赛。在细则方面,“飞北”也较国青赛做了减法,方便基层组织开展活动。

以上3个新的基础性项目,加上原有的P1B-1橡筋动力模型滑翔机竞时赛、遥控纸飞机穿越竞速赛,使得第21届“飞北”全国总决赛有了5个与国青赛相关的项目。有詹在航模方面继续深造的学生,在选择竞赛项目时余地更大了。

“飞北”全国总决赛水火箭打靶赛制作现场,低廉的器材是参赛人数增加的一个主要因素。

选择器材有诀窍

翻看第21届“飞北”全国总决赛规程,会发现原来各项目名称前段以双引号标注的器材名称都不见了。这意味着依据国家大政方针要求,2019年“飞北”活动的所有比赛项目取消了指定器材。这样做一方面使竞赛活动得到了进一步规范另一方面可让更多优秀的航空航天模型器材可以进入“飞北”活动,丰富青少年运动员的器材选项。在笔者看来,本届“飞北”全国总决赛规程、规则最显著的变化就在1比处。

那么在选定竞赛项目后,如何选择器材呢?尽管没有限定竞赛器材,但是新版规则的每个项目细则,都明确了参赛模型的主要技术参数。原则上,符合规则规定技术指标的模型套材,都可以用于“飞北”活动。而在第21届“飞北”全国总决赛规则的总则第八条,还提到了比赛所用模型及电池,除有特殊规定外,均需使用合规厂家生产、符合项目细则规定的技术指标、具备相关合格认证的成品模型套材。依照这段描述说明,参与活动的青少年应尽量选用质优价廉、}生能专业的模型套材。

“轻骑士”留空赛使用的器材为橡筋动力模型滑翔机,其飞行原理与“红雀”相同。

竞赛夫贝程、规则的显著变化,带来了项目数量的一个变化——往届“飞北”中器材、比赛形式雷同的项目被整合。比如原有的“轻骑士”和“红雀”两个项目,器材均为橡筋动力模型滑翔机,比赛科目为留空时间,此次整合成像筋动力模型滑翔机竞时赛。再如原本的“小飞龙”和“创新号”两个项目,器材均为弹射模型滑翔机,比赛科目为留空时间,此次合并成弹射模型滑翔机竞时赛。如果运动员报名参加这类项目,购买器材时可优先考虑原“飞北”指定套材,自行选择有利于发挥自身水平白勺模型器材。

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