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一金四银，南航学子在国际赛事上实现历史性突破！

2024年3月

 

2024年SAE国际航空设计大赛

 

（SAE Aero Design East）

 

在美国佛罗里达州莱克兰举行

 

来自中国、美国、加拿大、波兰、巴西等国家的

 

55支代表队参加了本届大赛

 

本届赛事中南航学生团队表现优异

 

从众多世界知名大学的学生团队中

 

脱颖而出

 

斩获了一枚金牌、四枚银牌的优异成绩

 

实现这项赛事上我校的历史性突破

常规组

 

（Regular Class）

 

飞行单项冠军、综合成绩亚军
（Micro Class）

飞行挑战亚军以及综合成绩亚军


 

 

赛事简介

 

SAE国际航空设计大赛由美国汽车工程师协会组织，被广泛认同为飞行器设计类比赛国际顶级赛事。该赛事自1986年开始举办，迄今已有38年的历史，是国际上规模最大、参赛国家最多的大学生航空创新设计大赛。赛事主要考验学生在构思、设计、制作以及优化飞行器设计方面的能力，并在实际制作和试飞过程中实践航空理论知识，完成全英文的创新设计报告和现场英文答辩。

 

常规组赛事要求：

 

2024年SAE航空设计常规组的目标是设计一种可以在短跑道上运载普通货物(金属板)的飞机。技术要求为飞机翼展小于180英寸，电机功率限制为750瓦；任务要求是飞机可以在100英尺内起飞，且降落后可以在1分钟内卸载所有货物。比赛的飞行得分则是在综合考虑飞机翼展和有效载荷重量后计算得出。

 

我校参加常规组的Team Phoenix团队由一名教练和来自航空学院、长空学院、能源与动力学院、航天学院、外国语学院的13名本科生组成，团队内部分工明确、互相协作，推动着比赛项目有序进行。

 

微型组赛事要求：

 

2024年SAE航空设计大赛微型组的主要任务是：设计一款可以实现短距起飞并运载液态水的小型飞机，要求功率限制在450w，起飞区间有10英尺、25英尺、50英尺和100英尺的四种，起飞距离越短对应得分系数越高。比赛得分综合翼展、飞机空重、运载重量以及起飞距离后计算得出。

 

微型组参赛队伍Team Violet团队共计由1名研究生及11名本科生组成，团队分工明确，相互协作。

实现赛事冠军“零”的突破

 

 

 

常规组全体队员均为第一次参加SAE赛事，他们从去年10月初开始备赛，期间花费了大量时间查阅往届赛事数据、进行气动分析，经过多次组会讨论和方案持续迭代更新后，最终定型了一架采用主翼尾段带有3°上反角、平尾采用倒置的负升力翼型的常规布局飞机。

三维渲染图

 

 

 

筹备过程中，队员们一边面临着紧迫的学业压力，一边争分夺秒地推动项目顺利进行，即使是期末考试月，队员们也会抽出空余时间，几乎每天都跨校区加班加点工作，将首架验证机制作完成。

 

完成验证机的制作只是第一步，后续的试验、改进与试飞才是挑战的真正开始。2024年1月6日，团队在外场完成了主机载重飞行试验，验证机的载重能力、飞行性能和起飞距离上均达到了设计要求和比赛水准，有效载荷得分显著高于去年冠军。但由于在制造过程中对飞机各结构质量的把控偏差，导致飞机的重心偏离气动中心，同时前起落架刚度不够导致起落架擦地受损，损坏了两只碳桨。经过反复论证与分析，他们用了一周多的时间排查问题，于1月15日冒雨完成了验证机的改进与试飞工作。

全体成员在首次试飞合照

 

 

 

与此同时，第二架比赛机也开启了紧锣密鼓的制作。寒假期间全体成员留校20余天，加班完成了第二架比赛机的制作和试飞，用花费大量的时间和精力进行资料收集和分析计算，不断提高设计报告的说服力和严谨性。

 

 

两组顺利完成线上技术答辩合照

 

 

 

在美国备战期间，陌生的地理环境、炎热的气候条件，都对队员的尽快适应环境提出了不小的挑战。比赛过程中，强侧风天气使得许多参赛队伍的飞机都无法顺利完成起落。团队制作的比赛机顶着巨大的压力成功起飞，在史明双老师的沉着掌控下，飞机逐渐调整好姿态，在空中划出一道靓丽的紫色风景线。然而，降落过程中飞机面对超强侧风几乎无法在跑道内降落，在这千钧一发之际，史明双老师凭借过硬的操纵本领成功让飞机着陆，化险为夷。

 

比赛第二天，经过充分的准备，飞机完成了三个完美的满载起落，我校最终夺得了常规组任务演示冠军、总分亚军的出色成绩，实现了我校SAE Aero Design赛事冠军“零”的突破。

 

克服各种不确定性  力求最优解

 

参赛伊始，团队就了解到微型组的比赛规则发生了巨大改动，陌生的规则、难以捉摸的情况，给队员们带来了不小的压力。对于队员来说，这既是挑战，也是一个实现突破的机遇。比赛专业性强、难度大，团队早早就开始了筹备工作，对比赛规则进行了全面细致的解读。

 

2023年，11月初，团队完成了两种气动布局的验证机制作，随后，对两种布局的样机分别进行严格控制变量的飞行实验，并验证了飞控对二者的控制效果，力求最优解。在对多次飞行数据进行反复比较后，于12月底确定了最终布局。

 

从今年1月初到寒假留校的20多天里，面对任务重、时间紧，团队加快速度、合理分工，同时进行比赛机的制作和设计报告撰写任务。期间不断发现问题、解决问题，终于实现了对样机的优化，完成了比赛机的制作、调试和试飞以及备赛机的制作。

微型组团队全英文设计报告

 

 

 

同时，团队成员查阅大量相关资料，针对规则的内容和要求，不断补充相关实验数据和图表，仔细斟酌每一处用词，严格审查图纸的规范性，逐步优化报告的语言逻辑和表达方式，历经无数次迭代修改才最终得到一份令指导老师满意、让评委认可的全英文技术设计报告。

 

在一切准备就绪后，2024年3月3日，团队的3位成员踏上前往美国比赛的遥远征程。相隔数十万公里的距离、13个小时的时差，无疑为比赛进一步增添了难度。在路上，成员就遇到了飞机托运箱丢失，经过多方联系、数次沟通，才最终找回托运箱。落地后，剩下的时间已经不多，进入短暂休整后，队员们就投入到起早贪黑的备赛中去了，期间指导老师王硕也全天候在国内对飞控系统进行线上调试指导，保证万无一失。

 

 

 

比赛开始后，通过裁判组的重重检查，1号比赛机刚一上场就丢失信号，未能成功起飞。2号比赛机上场后，受比赛当天大风影响，飞控系统出现俯仰震荡，也以飞机坠毁的结局离场。来不及消化失败带来的负面情绪，队员们重振旗鼓，投入到最后一架比赛机的组装试飞，以破釜沉舟的心态放手一搏，任务演示成功的获得了两轮有效成绩(单轮最高)，最终取得了第二名的好成绩。

 赛后团队合影
 

南航航模队自2023年10月份开始筹备本次比赛，从团队报名、规则解读、队员招募与培训、初步设计与样机制作、校内专家论证，不断试飞改进，再到之后的提交设计报告以及线上答辩，历时4个月。南航航模队以“科教融合、促进创新”为宗旨，依托航空航天民航特色科技创新基地，以国际和全国性重大赛事为抓手，持续优化科教融合创新机制，强化年级、学院和学科之间的交叉融合，促进师生自由创新和创新自由，推进寓教于研的拔尖人才培养和持续创新的科研协作，积极营造良好的科创氛围，助力航空拔尖人才培养，为学校高质量发展和“双一流”建设贡献力量！

 

当南航骄子在国际竞技场凌空展翅

 

赢得世界的瞩目

 

他们正演绎着南航精神的华章

 

荣耀背后，是对智慧勇气的传承

 

是对航空志向的坚守

 

我们静候每一位心怀苍穹的问天少年

 

共同编织航空航天民航梦的绚烂织锦

 

南航，期待你的到来

 

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