北京航空航天大学分营暨航天专题营：航模飞行竞赛

刘洋

2019年7月15-21日，由北京航空航天大学和中国航天科技集团共同承办的2019年青少年高校科学营北京航空航天大学分营暨航天专题营举办，200多名全国各地优秀高中生体验了为期1周的航空航天科技之旅。本届科学营充分利用学校资源和优势，为营员安排了丰富多彩的科技体验活动。学校总结8届科学营的承办经验，将7天的活动整体化设计为以航空航天学科基础知识学习为基本目的，包含“学习-考察-动手实践-自主思考-考核”5个环节的完整学习体系，具体包括聆听航空航天概论课、院士报告，参观航空航天博物馆、国家级实验室，参与航模飞行竞赛、未来飞行器设计大赛，参加课程答辩和闭卷考试，考核优秀的营员获赠“神舟”飞船首任总设计师戚发轫院士签名的奖品。基于航空航天专业的课程体系化设计，充分调动了营员的积极性和对航空航天知识的渴求，让营员在多种学习方式中，提升学习兴趣，最大限度地吸收所学知识。其中，航模飞行竞赛最具专业特色，得到了营员的广泛好评。

活动概述

北京航空航天大学作为新中国第一所航空航天高等学府，拥有特色鲜明的航空航天优势学科，在2019年“软科世界一流学科排名”中，航空航天工程学科蝉联世界第一。航模飞行竞赛，包括航空飞机模型和航天小火箭试飞模型2项竞赛，是学校参考国家级精品课“航空航天概论”教学团队建议，邀请曾获世界航空模型设计竞赛冠军的北航航模队成员作为指导，精心设计组织的具有科学性和趣味性的科学实践活动。

活动过程

课程基础

航空航天科技作为高精尖领域之一，涉及的学科类别复杂多样，为了能够达到寓教于乐的目的，航模飞行竞赛之前需要对航空航天专业领域有较为充分的了解，掌握其基本的知识结构。7月16日，科学营邀请学校航空领域专家、国家级精品课“航空航天概论”教学团队负责人杨超教授为营员讲授航空航天专业基础课程。课程从世界航空航天专业起源出发，以科技水平的发展历程为主线逐步展开，并重点讲解了中国航空航天事业的发展。课程以大家生活中常见的航空航天工程型号为例，初步讲解了飞机、火箭的结构组成、关键设计、技术指标等内容，让营员形成了初步的专业认知。课程以专业教育促进情怀教育，通过介绍北航建校以来为国家航空航天事业作出的重要贡献，引导营员理解“空天报国，敢为人先”的精神内涵，理解航空航天事业现在的成就是一代代青年人不断奋斗所取得的，是青年人爱国精神的直接体现。

随后分别开展的航空飞机模型竞赛和小火箭模型竞赛，均分为制作和试飞2个环节，成绩由制作得分和飞行比赛得分构成，总分100分，其中制作得分满分30分，飞行比赛得分满分70分。

制作环节

营员每人配发航空飞机模型和小火箭模型制作材料，分别由北航航模队成员、北航宇航协会成员作为指导教师，根据已完成模型为参照，初步讲解组装过程，并联系前一天“航空航天概论”课程内容，复习专业知识。在随后的指导制作过程中，营员根据操作流程和指导建议进行模型组装。由于试飞环节对模型组装精准度要求很高，材料由模板和塑料组成，硬度较大，在组装时营员需要不断通过裁剪、打磨、胶粘等方式调整安装精度。营员约8～9人为1个小组，每小组配备2名志愿者和1名指导教师。经过两三个小时，模型制作完成后，由所有指导教师根据加工精细程度、外形美观程度、结构完整程度等项目打分，满分30分。

试飞环节

此环节航空飞机与小火箭略有不同，航空飞机模型竞赛设初赛和决赛2个环节，小火箭竞赛对风向有一定要求，且回收难度大，只进行1轮竞赛。

在航空飞机模型竞赛中，要求营员根据统一指令放飞航模后，航模自由滑翔，记录航模着陆静止后，航模头部与起飞点间地面直线距离。初赛只记录距离，不计算折合分数，决赛记录距离并计算折合分数。决赛中航模飞行距离最远者得分为70分，其他参赛者得分按照实际飞行距离与最远距离的比值计算。

在小火箭模型竞赛中，要求营员8～10人为1个小组，按照统一口令进行发射。模型升空后，根据统一标识，参考发射响应时间、起飞角度、到达高度、回收距离等项目进行综合考评。其中，发射响应时间无延迟、起飞角度与地面完全垂直、到达高度超过20米、回收距离在10米内的模型，记为满分70分。此环节由于需要操作和安装发射所需火药，要对营员在赛前统一由指导教师进行安全教育，在发射时也会设置安全距离，营员应严格遵循指导教师的口令实施发射。

活动收获

每次当营员模型试飞出色時，都会引来现场所有人的热烈欢呼。营员在活动过程中充分体验了制作和试飞活动的科学性和趣味性，在动手中学习，在竞技中感悟，为科学营活动添上了浓墨重彩的一笔。

充分动手操作，享受科学体验

制作和试飞活动内容相对简单，作为1天的营队活动内容比较合适，营员可以很快理解上手。活动所需材料等较为简单，场地要求不高，开展较为容易。活动过程需要利用一定的专业知识但不完全取决于此，同时还考验营员的表达能力、能手能力、交流能力等，这些都是从事科学研究必备的基础能力。

实践理论知识，提升科学认识

此项竞赛为营员提供了接触航空航天知识的平台，结合开展的专业授课、院士报告、实地参观等环节，营员能够通过自己动手制作和试飞简单模型，将所学的理论知识与实践环节充分结合，对航空航天知识体系建立较为全面的理解，这不仅激发了营员对科学的兴趣和向往，还有助于培养他们的创新意识和创新能力。

现场分析原因，感受科学精神

竞赛环节结束后，指导教师根据试飞过程中出现的问题，模仿航天系统工程流程，开展现场“故障归零”，让营员体会航空航天作为最高精尖的技术行业，在模型制作的过程中出现简单的偏差，都会影响飞行状态，在实际飞机、火箭、卫星的制作过程中，要求更为严格。

“相信每个男孩在童年时都有一个飞天梦，那蔚蓝的天空总是隐藏着一个又一个梦想，闪烁着令人向往的光芒。今天的我们，体验了北京航空航天大学最有特色，也是本次科学营最为有趣的活动——航模制作与试飞比赛。真正到了自己动手操作的环节时，我们才意识到：原来那一件件的成品都不是随便得来的。每一件精致的工艺品都要经过一遍遍打磨和完善，我们手中的航模亦是如此。大家从一开始的笨手笨脚，到后来的渐渐熟练，再到熟能生巧。就是那么一个上午的时间，手中的侧板、机翼、尾翼在美工刀下逐渐成型，顺次连接，在一片飘飞的木屑中，一个虽并不好看但凝聚了心血与汗水的航模终于制成了。这中间锻炼的不仅是动手能力，更是沉下心来，保持一颗匠心的意志。”

——湖北省荆州市沙市中学 袁代卓