2014年10月18日,杜海博士领衔的“紫电”等离子体无人飞行器团队出现在我校首届创新奖颁奖仪式上,并一举斩获“群星”创新大奖。“我庆幸在一个很好的团队里,我们将继续努力,不负众望。”杜海作为学生代表发言时,字字铿锵。
兴趣引领科研路
“没有什么特殊的感觉,就是一步一步走到现在了。我是乐在其中。”被问及走上科研这条路的原因,杜海透露是因为自己对这方面有浓厚的兴趣。由于兴趣和热爱,在求学期间的他,就实现了自制小音箱到“造”飞机的飞跃。面对所取得的成绩,杜海却表现得十分谦虚。他说,每一份成绩与荣誉,其实都与团队成员的共同努力分不开。
“我相信每个男孩都有一个飞天的梦。”杜海家住四川,每当头顶上有飞机飞过时,他就会出神地望着。和很多男孩子一样,杜海小时候就喜欢摆弄一些飞机玩具,“现在开始做科研,研究飞机了,是我以前没有想到的。搞科研算不上无心插柳,倒也是一步步顺理成章。”
原来,杜海从初中开始便对物理产生了极大的兴趣,本科时电磁学、力学等课程都学得非常棒。从四川理工学院毕业后,他就考上南航的研究生,到南航也是冲着物理而来的。“就是觉得对物理感兴趣,所以,成绩也好,学起来非常自信。”就这样,杜海进入南航,师从著名流体力学学者史志伟,走上了科研之路。
杜海并不擅长考试,“我不是学霸,但我喜欢钻研自己感兴趣的东西。”考试成绩一般七八十分的他,从大二开始便参与科创项目。一开始跟着师兄打下手,后来开始尝试参与一些项目分支的研究,更喜欢在课外鼓捣一点自己感兴趣的“小玩意儿”。说起自己亲手做的第一个小音箱,杜海笑笑,“音质还挺不错,现在还留着呢。”渐渐地,小汽车、仿真电路板、烟雾报警器等一些简单的作品越来越多,如今他已经做出能真正飞天的翼展2米之多的小飞机。“有了兴趣才会去研究,才会从中发现问题;有了问题才会涌现出更多新想法去解决问题,这样才能形成良性循环。”史志伟教授的教学理念与杜海的个性不谋而合,“而南航为我搭建了一个良好的科研平台。”
“潜伏”更重要
科研并非一日之功,踏实严谨的态度是做好科研的基础。杜海介绍到,“紫电”项目始于2007年,是他的一个学长范本根的突发奇想。近6年的时间一直处于理论研究状态,他从研一到博二,见证了“紫电”的成长。6年的理论研究是不断推翻重建的过程,“史老师经常告诫我们,要在自己的专业方向能够独立开展科研任务,这‘独立’二字做到并不容易。”杜海强调,做科研必须求实,不能来半点虚假,“潜伏”比“展露锋芒”更重要。到2011年团队开始做大量的风洞试验,“要做重复性验证,排除实验数据的随机误差。实验有时会持续一个月,而为了进一步验证,还需要多次实验。”就算是到了试飞阶段,为证明效果除了多次验证,还需要通过机载数据分析验证,机载视频图像验证,确保效果。“8架飞机,除了最后2架其他的都掉下来过,有的摔得惨得不能再惨。”杜海向记者展示了他们的材料室,里面摆满了各式各样的成品或半成品小飞机。
科研过程中总免不了出错,而有一次就是因为不严谨而险酿大祸。因为“紫电”飞机要运用到高压放电技术,激励器放电高达一万伏。在那次试飞时,杜海发现怎么调整飞机都无法实现滚转之类的预定动作,“就是整个都失灵啦!”经过“惊心动魄”地调整,飞机终于缓缓落地。检查后发现,原来是没有规划好线路,线路扭在一起差点烧毁了电路板,“这个细节没处理好,差点就毁了一架飞机。”据了解,这些飞机都是杜海团队用切割机等一点一点自己做的,每架飞机要做一到两周。 “这全都是我们亲手做出来的。”杜海拿着一架被摔坏的飞机,“当飞机掉下来的时候真是心疼。”
“一个好团队是出成绩的保证”
杜海现在是“紫电”团队队长,每周团队会组织开一次交流会。会上队员们汇报项目进展,提出问题,一起进行头脑风暴解决问题和进行创新。“可以说,‘紫电’的成功是整个团队的成功。”杜海除了考虑项目进度全面把握和总结评估工作外,还负责等离子发电原理进行的风洞实验,收集大量一手资料。其他的队员分别有实验测量、模型制作、飞行操控、仿真模拟、数据分析等的分工。
杜海坦言,“紫电”研发过程充满了争执,也有过意见分歧,队员常常为一个小细节争执得面红耳赤,最终需要自己和史志伟老师从中协调,让作品更加完美。史志伟老师经常带他们去郊外试飞,“整个团队内部团结,分工明确,职责清晰,为着一个共同目标而努力。”杜海喜欢持续关注最新科技动态,尤其是国外的最新进展,而这也成为了整个团队的传统。团队另一成员王海洋说,“科研本身比较枯燥,但是从中能寻找乐趣。最有趣的就是试飞了,在户外试飞的时候可能炸机,虽然会摔得很惨,辛苦付之东流,但是非常有趣,没事的时候还会自己做四旋翼、航模之类的飞着玩。”而他也十分欣赏队长杜海,“杜海学长热爱科研,好奇心强,对人对事和善,公平谦虚。”
细数这么多年来参与的科研项目,杜海感慨颇深。“我是比较幸运的。在一个好的团队,有好的设施,是完成科研作品的保证。南航的风洞是整个高校中最好的,高速低速都有,而我加入的团队都很棒。”他申请到不少科创基金,感到这是对自己和团队的肯定,“这是一个良性循环,除了自己感兴趣,得到肯定一样很重要。”
据杜海介绍,“紫电”要发挥更大的潜力还有很多问题,团队正着手提高相关技术的稳定性和实用性。杜海也在考虑加入其他项目进军明年的挑战杯。关于未来,杜海说有机会的话出去看看,看看国外的研究。科研这条路走到现在,他走得并不艰辛,他喜欢探索未知领域,揭示那些奇妙现象与原理。最关键的是,杜海并没有把科研当做工作或者任务,“乐在其中,因为很多东西是你自己愿意去做的,科研对我而言就是这样。”
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