【宁夏观察】 宁夏小伙凭什么能让“运-20”飞上天?

时事   2024-11-06 09:04   宁夏  

翼展3.6米、机身长3.2米、起飞重量30公斤、推重比0.6左右,一个架次烧油4升,最高飞行时速300公里,飞行时间3分钟,和真机的比例为1比13……近日,宁夏小伙张海昕历时700多天,手工打造的国产大型运输机运-20航模,在宁夏安翔航空飞行营地成功试飞,并迅速火爆网络,引起了国内诸多媒体的关注。




A

构思、画图、备材、建模、组装……

“神还原”真机每处细节

10月30日,在张海昕位于银川市西夏区漫葡小镇的工作室里,灰色涂装的运-20航模摆在地台最显眼的位置上,除机身、机翼、尾翼、起落架外,就连机身上的各种标识、驾驶室驾驶员的服装等,每一处细节都“神还原”真机,令人惊叹。

“2013年1月26日,我国自主研发的新一代军用大型运输机运-20成功首飞,我特别激动,当时就有了把它做成航空模型的想法。”张海昕说,从初中开始,他做过大大小小几十架航模,但这次,他决定做一架“够大、够威武、够霸气”的航模。

不过,尽管有着丰富的航模制作经验,想完美复刻运-20大飞机,对于张海昕这个资深航模发烧友来说也绝非易事,从构思到准备材料,每一步都充满挑战。

2022年夏天,从原单位离职后,张海昕终于有时间动手了。他从网上收集运-20的各项数据,耗时两个多月画图设计,精心绘制每一处细节,力求在制作过程中能够完美还原这架国之重器的外形、涂装、起落架舱门等。

“机身的主体结构是3D打印出的一种复合材料,耗时很长,打磨工作也做了挺长时间。”从画图设计、制作零件到试验组装,每一个步骤他都亲力亲为。为了制作航模,他又购置了车床、铣床、大型3D打印机等。

因为没有现成的图纸、模具和真空热压条件,市场上也很难买到所用配件,张海昕就自己画图、建模,用3D打印机打印零件。通过3D打印制作出复合材料的发泡新材料,然后在内部和外部添加环氧树脂、纤维布和部分碳纤维,再进行抽真空操作使其成型。然而,这一过程并不顺利,没有模具导致成型后的机身表面不平整,打磨工作就花费了大量时间。为了达到理想的外观效果,喷漆和细节处理也需要反复打磨和完善。

说起航模制作最难的地方,张海昕指着飞机最下端的起落架说,“运-20主起落架有12个机轮,分为两组,制作时需要考虑多个因素,如收放动作要与真实的运-20保持一致,能承受飞机的重量以及重着陆时几倍的冲击力,还要考虑减震、阻尼器和弹簧的匹配,以及赋予刹车功能。设计完成后,还要与机身进行匹配,确保在实际安装后与其他执行机构没有冲突。起落架舱门由三个执行机构组成,内部的舱盖需要执行接近180度的动作,这对整个结构的匹配度要求极高。”说起过往,张海昕仍记忆犹新。“经过多次设计、制作样品、反复研究和修改,前后做了四五个版本才达到满意的效果。”

在材料的选择和使用上,也面临诸多挑战。主起落架用到了铝合金、铜,3D打印的塑料、碳纤维、不锈钢等多种材料。这些材料需要合理匹配,既要保证起落架的强度,又要考虑飞机的整体重量。因为在航模制作中,重量是一个关键因素,直接影响飞机的飞行性能。除了起落架,机翼的设计也花费了不少精力。虽然是航空模型,但机翼的强度不容忽视。在设计过程中,他对机翼进行多次修改和试验,确保其在飞行过程中的稳定性和安全性。

整个制作过程,张海昕总计花费了十几万元。其中,设备和飞机的电子设备、控制设备、动力系统等占了一半。


B

滑行、起飞、爬升、转弯、下降……

“试飞当天比结婚时还紧张”

今年10月2日,在亲朋好友的见证下,运-20航模成功飞上天空。

“试飞前我检查了模型上的每一颗螺丝、每一个电子设备,比结婚时还紧张、还上头!”张海昕说,那时,他就像一支拉满弓弦的箭。

在张海昕的视频记录里,当日8时,他装好遥控器、发动机电脑板、螺丝刀、各种型号的备用螺丝等,整装出发,准备组装试飞。前往营地的路上一直是阴天,组装过程中乌云散去,天空阳光明媚,微风轻拂,正是航模试飞的绝佳天气。

经过组装测试,完整的运-20航模停在了跑道上,它机身修长,机翼宽阔,尾翼高高翘起,在阳光下熠熠生辉。

“可以起飞。”塔台发出信号,报出跑道和风速信息。张海昕轻轻按下启动按钮,运-20航模发出低沉而有力的嗡嗡声。

深吸一口气,张海昕双眼紧盯着航模,手指在遥控器上移动。随着他的操作,“运-20”缓缓地在跑道上滑行,速度逐渐提升,达到足够的起飞速度后,机头微微抬起,紧接着,整个机身轻盈地离开了地面,平稳地升入空中,就像一只展翅的雄鹰。

鹰击长空,所有人都屏息凝视,运-20航模在空中展现出了惊人的稳定性。张海昕操控遥控器,让航模进行了一系列飞行动作,包括平稳的爬升、优雅的转弯、精准的下降,每一个动作都精确到位。

试飞的最后阶段,张海昕操纵航模进行了完美的降落。航模先是缓缓降低高度,调整姿态,机头轻俯,最后平稳地接触跑道,滑行至停止。整个降落过程流畅精准,没有一丝的颠簸或偏移,运-20航模安全着陆。

现场爆发出热烈的掌声和欢呼声,张海昕脸上露出了满意的笑容。整个过程虽然只有几分钟,却凝聚着他700多天的心血,承载着他对航空的热爱和梦想。

C

儿时追着飞机跑

长大自己造“飞机”

未来还想做歼-20等战斗机模型

在张海昕的工作室里,摆放着10多台大大小小的3D打印机、雕刻机、刻字机等设备,周边还摆放着他设计制作的模型,如076型两栖攻击舰、歼-15、猛士越野车、蓝牙扩音器等,还有极具宁夏特色的凤凰碑、览山公园,可以摇动翅膀的凤凰模型等。

“做飞机模型,涉猎的知识面非常广,得懂机械结构、飞行原理、空气动力、电子电路、复合材料等等,还要会3D打印、木工、钣金喷漆等,甚至还得会点美术,能排版做贴画。”张海昕坦言,在制作运-20航模的过程中,他在网上通过视频课程学习了3D打印绘图、建模等操作,在一次次试验中积累了丰富的3D打印经验。看到身边很多朋友购买3D打印机却缺乏三维建模能力,他就设计了一些简单有趣的小物件和模型,上传到网上供大家下载,这也是他目前的收入来源。

为何对航模这么痴迷,张海昕说,小时候,他家住在离银川西花园机场不远的地方,常能看到天空中飞过一架架飞机,“上学路上,远远看到飞机划过天空,我就追着跑着看。那个时候心里就埋下了热爱的种子,尤其对军用飞机比较感兴趣,有一种特殊的情怀。特别幸运的是,父母和妻子都非常支持我追逐梦想。”

“作为航模迷和军迷,我关注国家的每一项军事装备。未来有机会,我还想制作歼-20、歼-35等战斗机模型。”张海昕说:“我有两个孩子,耳濡目染下对航模制作也特别感兴趣。这是一项充满魅力与挑战的活动,能够让孩子们在实践中学习和成长,提高动手能力和团队协作精神,培养爱国情怀,激发对科学的浓厚兴趣与探索欲望,种下热爱科学、探索未知的种子。”

(新消息报记者  张雪梅  
见习记者 杨月儿 弥楠 文/图)


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编辑:小观

审核:观哥

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