在广州五中科技馆就能做出一架 “玩出花来”的无人机

羊城晚报 2018-05-17 02:54

五中学生正在用SolidWorks软件设计航模飞行器

王流畅同学获全国航模一等奖，已被两所航天重点院校提前录取

“科技小达人”王家浩和他的指导老师佘汉桐（左一）、吴子轩（左三）

不管是在春晚的广州分会场，还是在广州《财富》全球论坛，无人机在夜空中精美绝伦的“科技表演”让广州成为新科技代名词，更让世界重新认识了广州。广州市第五中学的航模社在广州各中学中处于领先地位，经常受邀参加各种大型演艺活动的无人机表演。不久前，北京航空航天大学还把广州五中定为其在广东省唯一的优质生源基地。为什么五中的航模如此受青睐？无人机的课堂到底是怎样的？让我们走进五中的航模课堂，一起来学习如何让无人机飞得更平稳。

PART 1

课堂实录

无人机的核心技术是飞控技术

课程：航模课

主讲老师：吴子轩（广州五中信息科副科长、广州市十佳优秀科技辅导员、广州市科技骨干教师，全国中学生机器人竞赛冠军导师）

佘汉桐（全国中学生航模竞赛优秀辅导员、冠军导师）

上课时间：5月9日第8节课

上课地点：五中科技馆

吴子轩：研制一台无人机，让它实现无人机的任务和功能，必须满足什么条件？

邱童：飞行的稳定性。

吴子轩：对，还有呢？

黄子琨：适合的载重比。

吴子轩：非常好！还有什么？

王家浩：保证无人机合适重量的前提下提供尽可能长的续航能力。

吴子轩：大家总结得很好，那么请思考一台无人机如何保证飞行稳定性呢？

（老师手拿着遥控固定翼飞机，边演示边问学生：“你们都玩过遥控固定翼飞机，它飞上天后有什么感觉？”）

邱童：机翼两侧摇摆不定。

吴子轩：为什么机翼会摇摆不定呢？

张邵皇：因为有风。

吴子轩：为什么有风机翼就会摇摆呢？

王家浩：因为通过机翼两侧的气流是不平均的。

吴子轩：正确！如果我们要保持航模飞机相对平直地飞行，在遥控器上需要怎样操作？

詹天睿：要不断调整副翼控制杆，让其保持相对平稳的状态。

吴子轩：正确，了解这个问题之后，无人机实现稳定飞行的奥秘就解开了，固定翼遥控飞机是靠手动微调实现相对稳定飞行。而我们的无人机是靠电子自动微调的方式实现空中稳定飞行，所以飞控程序是无人机平稳飞行的核心。国际知名的大疆无人机最核心的竞争力就在于其优秀的飞控技术。现在我们学校也在开发自己的无人机。无人机机身由碳纤维制作，保证轻量化同时提供足够的刚性，飞控程序由航模社王流畅、王家浩、邱童为主的研制团队编制，现在我们的飞行器在保证稳定飞行的同时还能满足简单的航拍任务，一会儿我们一起到户外对无人机做第三次改进调试试飞，大家一起感受下我们自主研发无人机的魅力吧。

PART 2

“我很幸运选择了五中，这里给了我特别大的空间去施展”

不少五中学生都很期待每周三下午，因为第八节课是全校选修课，同学们可以随意选择自己感兴趣的课，或者去社团跟着指导老师做活动。跟往常一样，每周三下午第八节课，高一学生王家浩准时来到五中科技馆，开始“倒腾”他钟爱的航模。王家浩可是五中科技馆的明星人物，因为墙上有他获得“第二届广州市科技小达人电视大赛”冠军的巨幅照。据了解，广州市科技小达人电视大赛是广州市教育局的科技竞赛品牌，活动历时半年，从全市数万学生中通过海选、初选、淘汰赛等多个环节，最后筛选出12位科技精英进入总决赛。

王家浩获奖时读初二，刚进来五中读初一时，他在航模方面就是“白纸一张”，一次偶然的机会让他误打误撞进了航模社，从他接触航模到最后获得冠军，用时不到一年。中考时，王家浩的物理是广州市的单科状元，为了继续自己的航模兴趣，他毫不犹豫地考回了五中，“我有对比其他学校的科技馆，五中的科技馆在整个广州市处于领先地位，航模更是没有几所学校能与之媲美。”王家浩认为，玩航模关键是实操，五中为学生提供了非常好的硬件和软件，“航模社的两位指导老师——吴子轩和佘汉桐都特别厉害，在他们的指导下，我在航模方面玩得越来越溜。”

高三学生王流畅也是从初中就开始在五中学习，他与王家浩一样，也特别乐于钻研，喜欢动手，从小就热爱航空航天知识与制作航空飞行器。六年前，王流畅以航模类科技特长生专业第一名的成绩进入五中初中部，“我很幸运选择了五中，这里给了我特别大的空间去施展。”王流畅初中时已能熟练使用CAD软件配合学校提供的数控激光切割机开发出仿F22高速KT板机模型，最快时速可达150公里，同时代表学校参加各大航模类学生竞赛获奖无数。

进入高中随着知识与技术的积累，王流畅在航模飞行器开发的领域愈发突飞猛进,由王流畅主导在老师与社团同学的共同努力下，五中航模社开发出面向全国青少年“飞北”竞赛三角翼飞机项目的自主研发机型，目前该机型已开发至第六代，王流畅也凭借自己开发的机型获得2016年广州市“飞北”选拔赛纸飞机传龙门项目冠军，全国青少年“飞北”竞赛纸飞机传龙门项目一等奖。即将参加高考的他已先人一步凭借其特色的发展与成绩获得南京航空航天大学与西北工业大学的自主招生资格，这两所大学的航空航天专业是全国重点科目。

五中被北航定为广东省唯一优质生源基地

五中有着悠久的科普教育历史，是广州市最早探索与实践科技教育的学校之一。5月5日，北京航空航天大学优质生源基地揭牌仪式在五中报告厅举行，北航代表认为，之所以把五中定为北航在广东省唯一的优质生源基地，是因为五中始终坚持“全面优质特色发展追求卓越”的办学目标，既注重学生的全面发展，又积极发掘学生潜力；既尊重学生个性弘扬，又强化培养学生特长；既重视弘扬传统文化，又凸显创新实践能力。近年来，五中学生多次在全国青少年科技竞赛中获得大奖，彰显了五中杰出的人才培养能力和人才加工能力。

细数五中这些年的科技创新教育成果，成绩斐然：2014年学校参加全国中小学机器人活动就已获全国冠军；2017年五中学生参加广州市、广东省中小学机器人竞赛也均获得冠军，代表广东省参加第18届全国中小学机器人活动获得全国二等奖；2017年6月，五中被评为广州市创客空间示范学校；学校的科技创新研发团队自主研发出“广州五中智能创新能力开发套件”，学生可利用此开发套件，创造出属于自己的智能电子创新作品。

PART 3