王渤涵同學(xué)研發(fā)的高空幕墻清洗無人機(jī)（供圖/王渤涵）

無所不能的無人機(jī)

從7歲第1次乘飛機(jī)起，我就對航空航天領(lǐng)域產(chǎn)生了濃厚興趣。3年前邁入哈三中校園的我遇見知音：加入航模社團(tuán)、參加省級無人機(jī)比賽并獲得銅牌。高一時(shí)，我已經(jīng)在無人機(jī)制作和操控方面積累了大量的經(jīng)驗(yàn);高二時(shí)，我當(dāng)選哈三中航模協(xié)會(huì)社長，在指導(dǎo)老師和社員的鼓勵(lì)下，我開始著手設(shè)計(jì)一種新型工業(yè)級無人機(jī)。

在明確設(shè)計(jì)思路后，我將無人機(jī)分為動(dòng)力、控制和清洗3個(gè)裝置，分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。動(dòng)力和控制裝置的設(shè)計(jì)主要通過對現(xiàn)有模塊改進(jìn)完成，使其能夠達(dá)到幕墻清洗作業(yè)的要求;而對于清洗裝置的設(shè)計(jì)，我從雨刷器中獲得了靈感，并參考人工清洗的過程，設(shè)計(jì)由一個(gè)橫向刮板、配有無刷電調(diào)的電控加壓水泵、噴頭和水箱組成，水箱與水泵噴頭間通過軟管連接，并用一個(gè)機(jī)械臂將噴頭、水泵和刮板固定在無人機(jī)上，在無人機(jī)向下飛行中進(jìn)行潤濕和刮擦以實(shí)現(xiàn)清洗。

為了驗(yàn)證不同設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣，我利用社團(tuán)活動(dòng)課帶領(lǐng)同學(xué)們制作仿真模型，模擬進(jìn)行清洗測試。測試中出現(xiàn)的濁液向兩側(cè)溢出的問題深深困擾著我，于是我向指導(dǎo)專家請教并到幕墻清洗公司觀察體驗(yàn)人工清洗過程。經(jīng)過比較，我發(fā)現(xiàn)人工清洗幕墻在刮板縱向刮擦之后還會(huì)從兩角向中間刮擦，使?jié)嵋壕奂谥行膮^(qū)域，這正是設(shè)計(jì)的問題所在。我立即進(jìn)行了集成改裝，增加了兩個(gè)側(cè)向刮板，設(shè)計(jì)了連接用的U形滑軌，并將噴頭改為離心噴頭，使幕墻在一個(gè)穩(wěn)定的半封閉貼合環(huán)境內(nèi)清洗。

無人機(jī)航拍山脈

操作無人機(jī)更好地服務(wù)生活

在完成了全部設(shè)計(jì)后，我自行學(xué)習(xí)建模知識(shí)，完成了對無人機(jī)的3D建模。接下來，在專業(yè)人員的協(xié)助下，我申請了國家實(shí)用新型專利，并在8個(gè)月后獲得授權(quán)。在接下來的半年中，參加省市級科技創(chuàng)新競賽，接受對無人機(jī)設(shè)計(jì)的答辯，并獲得特等獎(jiǎng)，我的科技創(chuàng)新實(shí)力得到鍛煉，我的創(chuàng)新成果得到認(rèn)可;代表學(xué)校向中科協(xié)領(lǐng)導(dǎo)展示研究成果，哈三中成功當(dāng)選全國十佳科技教育創(chuàng)新學(xué)校，我也獲得了與相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覝贤ń涣鞯臋C(jī)會(huì)。

走過這一年的研究歷程，我從一個(gè)單純的航空愛好者轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)新手設(shè)計(jì)師，其中積累的經(jīng)驗(yàn)對我未來學(xué)習(xí)和工作的意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)比項(xiàng)目本身更重要。我希望能夠考入中國頂尖大學(xué)學(xué)習(xí)，我希望成為一名飛機(jī)設(shè)計(jì)師，完成自己的“飛天夢”。

（責(zé)任編輯/祁維雅 美術(shù)編輯/胡美巖）