王浩文教授:直升机前沿技术
12月3日下午,钱学森班举办最新一期“X-Ideas:交叉创新挑战性问题”系列课程。本期邀请到清华大学航天航空学院无人机系统实验室王浩文教授主讲直升机前沿技术。活动以现场报告和线上直播相结合的方式开展。
课前参观实验室
课程开始前,线下参与的同学参观了王浩文教授的实验室。同学们通过宣传视频与近距离接触王浩文教授团队研发的无人直升机,对课程涉及的直升机技术有了初步了解。
王浩文教授主讲
王浩文教授首先回顾了直升机技术发展的历史。人类在远早于发明固定翼飞机时,就已经有了通过旋翼产生升力从而达到飞行目的的设想。固定翼飞行器发明后,出于对不依赖场地飞行器的需求,直升机的构想又被重新拾起,最终发展形成了现代意义上的直升机。他指出,直升机发展过程中有两个需要直接面对的问题,一是要产生足够的升力与重力平衡,二是要在设计中实现飞行器稳定性与操控性的平衡。
王浩文教授阐述了现代直升机发展中的若干种构型及其优缺点。现代直升机采用共轴式旋翼、单旋翼配合尾桨、纵列式、横列式布局等方法解决直升机旋翼导致的反扭矩问题。他通过视频演示直升机的飞行过程,生动直观地为大家展示了其中的原理。
王浩文教授随后介绍了当代直升机发展的趋势。在电子技术和新型材料日益发展的当下,直升机向高速化、无人化、智能化方向发展。与此同时,发展过程中也出现了一些问题,如高速直升机在速度加快时,由于两侧旋翼相对空气的速度不同,会产生复杂的力学效应干扰飞行状态。王浩文教授表示,这些问题需要新的构型与设计来克服。
在报告结束的深度讨论环节,参与讨论的同学分成五个小组,在主持人和博士生的指导下围绕无人直升机发展中的一些问题进行了研究与讨论。同学们就无人机与载人飞机的区别,未来飞行器的动力系统,垂直起降类飞行器的新应用场景等话题展开了深入探讨,交流过后,各小组进行了精彩的汇报展示。
分组讨论
小组代表汇报
钱学森班首席教授郑泉水院士全程参与报告和讨论,并在最后与王浩文教授一同对同学们的思考做出了点评,给予同学们以肯定和鼓励。
郑泉水教授点评发言
参与师生合影
供稿:郝吉晨