创世界纪录的“本科生团队”

北航学子创下无人机最长续航时间纪录，平均年龄十九岁

创世界纪录的“本科生团队”

30小时6分42秒！又一项新的世界纪录诞生。

近日，由北京航空航天大学自行研发、生产、制造的无人机——“冯如三号”，创下了25公斤至100公斤级油动无人机续航时间的世界纪录。来自国际航联的观察员现场确认了飞行时间以及飞行活动的有效，随后，国际航联就此纪录在其官网上发布了正式声明。

受限于发动机效率、整机重量等因素，在同等重量等级和动力类型的无人机中，要进行长航时续航，尤其要超过30个小时，技术难度很大。在“冯如三号”之前，国际上尚无团队正式挑战。

而创造这一纪录的，则是一群平均年龄只有19岁的北航学子。“同级别、同动力的无人机能飞20小时就很厉害了，你们是一二年级的本科生，怎么可能做到？”在选择这一项目方向的时候，团队也面临着一些质疑声。

硬核团队，一群本科生想“上天”

“准备降落”“收到收到”，随着对讲机传来的预示成功的口令，一架姿态优美的无人机平稳降落，负责操作降落的北京航空航天大学冯如学院2018级学生周岳和吴雨恬，长长地舒了一口气，紧紧地抱在了一起。

北京时间10月2日8时6分24秒，“冯如三号”从国家体育总局安阳航空运动学校自主起飞，在航校上空300米高度盘旋飞行。飞行期间不允许加油，在既定的油量上，翱翔蓝天的“冯如三号”，在白天与黑夜中画出绚烂航迹。

“这一飞行世界纪录，既为庆祝中华人民共和国成立70周年献礼，也为致敬中国航空暨冯如首飞110周年。”冯如书院专职辅导员郭伟丰介绍说。

从决定要做一架飞机，到书写一项崭新的世界纪录，前后只用了不到一年时间。看着眼前这一张张稚嫩的脸，很难想象他们身上蕴含着这么大的能量。“硬核”团队是如何炼成的？这还要从学校的科技创新训练营说起。

2018年10月，冯如书院成立了第一期科技创新训练营。而挑战25公斤至100公斤级固定翼油动无人机续航时间的世界纪录，就是冯如书院首期科技创新训练营的终极目标。通过简历投递、笔试和集中面试三个环节，训练营招募了33名来自冯如书院、北京学院的本科一二年级学生。

为什么选择去创造一个世界纪录作为科创营的目标？指导教师、北航飞行器设计专业讲师王耀坤说，这并非头脑一热，而是经过深思熟虑的。“一方面，我们想带领学生做有挑战性、创新性的东西；另一方面，学校的科研团队有相关技术储备，我们在科研领域的优势可以支撑我们这一尝试。”

“刚加入科训营时，我对无人机的了解很有限，只知道我们要创造一个世界纪录。”科训营队长、冯如书院2017级学生张益铨说。由于学段较低，和张益铨一样，很多训练营成员的专业知识和工程实践能力都很匮乏。

产学研结合，从技术“小白”到专家

这支“零基础”的团队集合完毕后，在不影响学业的情况下，每到周六，学生们就在王耀坤等老师的指导下进行理论学习。大到无人机系统的具体组成，小到各种具体的技术、各式电池的使用，都是学习的内容。同时，他们还去机场观摩、学习无人机的自动驾驶，并到某研究所观摩C919大飞机的静力试验等。

“这些理论知识和实地学习，让我们对飞机有了更系统的了解，也为后期的工作打下了更坚实的基础。”北京学院2018级学生周颐诺说。

在半年的课程学习和训练后，今年暑期，科训营来到了冯如书院科技创新实践基地——河南郑州某航空器材制造有限公司，开始亲手打造“冯如三号”。

一开始，没有任何工程经验的学生们，面对五花八门的工具、各种型号的螺栓螺母，感到又新奇又手足无措。“如何选用工具，怎样装配和更换部件，如何用钻头打孔，我们在工厂老师傅的带领下，一点一点学习基本功。”张益铨说。

飞机是一个要求高度集成性的工业产品，为了满足对飞机性能的要求，从总体设计到各细节的研究都需要技术创新和反复试验。在校内外老师的带领下，大家认真对待每一个螺钉、每0.1伏电压。

“从理论图纸到无人机的生产成型，技术专家们带领我们学习光固化3D打印机体零件等新技术，指导完成和改进飞机的机体结构。我们不仅懂得了从全局把握无人机的设计研发制作，还学会了对一根线、一个孔等细节的把握。”北京学院2017级学生付宁说，虽然常常累到精疲力竭，但一切都很值得。

学生们也在不断摸索，克服困难，从最开始的“小白”成长为各细分领域的专家。“由于油箱构造的特殊性，我所在的油路组第一次给飞机加油，用了整整4个小时，后来我们试验了大量的方法，在校内外老师的联合指导下，熬夜研究方案，把时长缩短到了一个小时之内。”冯如书院2018级学生陈旭航忆及此事，成就感满满。

“‘冯如三号’是产学研三方无缝衔接的成果，这培养了学生的工程实践能力、科技创新能力，让学生在科技创新中深化对专业理论知识的理解。”冯如书院院长杨超教授说。

创新人才培养，助力“空天报国”

在刚加入科训营时，这群本科生并没有具体的专业，他们同属于覆盖一、二年级大类本科生，强化通识教育的“北航学院”。

2017年，北航开始实行跨学院实体招生，正式成立北航学院，将70个本科招生专业按照学科门类归并为四大类招生专业，进行宽口径、大平台的专业设置与培养。北航学院实行书院制管理，下设士谔、冯如、士嘉等六大书院。

“书院制下的大类培养重视学科交叉能力，给了我们更多发现自我和专业选择的机会，学院推行的课程超市能够满足我对仪器科学等专业的兴趣，冯如大讲堂邀请的各领域大师级人物为我们拓展了视野，这些都对我们研制‘冯如三号’帮助很大。”冯如书院2018级学生马浩林说。

科训营是对北航书院制培养模式的一次全新探索。“这一校企联合的人才培养模式，充分有效地利用了企业的资源，学生们进一步扩展了知识，做到学以致用，也培养了他们的科技创新素质和能力。”郭伟丰说。

而通过科训营的创新实践，又加深了学生对专业的认识，进一步助力学生的专业学习和科研方向选择。“这次‘冯如三号’的制作让我认识到理论学习的重要性，我对飞行器设计有了总体把握，也理解了什么叫大型系统工程。”冯如书院2018级学生林招如说，这更坚定了他在后续选择学院时，进入航空学院的想法。

张益铨介绍，由于具备突出的长航时飞行能力，该无人机适于执行长距离空中电力巡线、森林防火、岛礁巡查等飞行任务，在测绘和通信等诸多方面具有潜在应用价值。

陈旭航与“冯如三号”一起度过了自己的18岁生日。“对我而言，这是成年的礼物，‘冯如三号’的成功也是北航人‘空天报国’担当意识的体现。”陈旭航感叹，“仰望星空的前提是脚踏实地，祖国腾飞，吾辈自强，北航学子应延续光荣传统，为祖国空天领域发展持续作出贡献。”

“目前，学校正在推进各类科研与教学实验室向学生开放，将科研优势转化为人才培养优势，传承红色基因，培育创新基因，更好地培养社会主义建设者和接班人。”北航学院常务副院长曹庆华说。（于珍）