能造无人机,敢追航空梦
新清华 2025年11月28日 第2384期 专题报道
●记者 杨滨华

图片分别为:
①同学们在实践基地讨论无人机结构。②短距起降组成员正在调试无人机。③限时载运组试飞结束后合照。④同学们在实践基地组装无人机。⑤实践基地同学合作完成无人机骨架制作。⑥限时载运组同学在试飞现场调试无人机。
距离比赛只剩不到3天时间,清华学生航模队突遭意外,参赛无人机在试飞过程中,一侧机翼突然从机身脱出,极速坠落。经历48小时极限挑战,这架完全由学生团队自主设计、亲手制造的双螺旋桨无人机,在2025中国大学生飞行器设计创新大赛(CUADC)现场“涅槃重生”,以完美表现惊艳赛场,斩获限时载运飞行项目一等奖,无人机短距起降项目二等奖和固定翼无人机侦察与打击项目三等奖。
航模队队员均来自清华学生航空创新实践基地,他们将专业知识与造机实践相结合,共同以热爱和汗水践行着心中的航空梦想。
极限48小时
从机翼脱落到赛场逆袭
CUADC比赛前,限时载运组无人机在杭州赛场试飞时,突发机翼脱落的意外。团队成员并没有被负面情绪笼罩,本次比赛队长、航天航空学院博一学生王鎏懿与队员们当即决定从杭州飞回北京,用48小时极限赶制新的机身和机翼,许多老队员也自愿前来实践基地支援。
48小时后,修复一新的无人机亮相比赛现场,瞬间吸引了全场目光。这架采用全复材材质的无人机,自重仅7.2公斤,最大起飞重量可达26公斤,超过自身重量近三倍。队员们精准称重、科学分箱,将250颗网球稳稳固定在“机舱”内。
数学科学系大四学生苏博宏操控无人机,在20米左右低高度、小航线稳健飞行,转向最大倾斜45°仍轨迹精准。连续三架次飞行,累计载运689颗网球,均顺利平稳着陆。
限时载运组坚持制作“大无人机”,以“增加单次运力,减少起降次数”为核心思路,通过前起落架可收放优化起降稳定性,机翼末端加装翼梢小翼以降低飞行阻力这些匠心设计,赋予无人机独特的竞争力。
历经3个月系统备战,赛前70小时连轴奋战,再到最后48小时的极限冲刺,清华航模队一举拿下三项奖项。这些成绩的取得离不开默默支持他们的清华大学学生航空创新实践基地。
因热爱相聚 “老带新”模式
让人人都能造无人机
“学生航空创新实践基地,致力于点燃学生探索航空领域的梦想。”实践基地负责人、航天航空学院葛东云老师道出了实践基地成立的初心。2003年,航模爱好者自发组成兴趣小组。2007年,实践基地于清华园内正式揭牌。这里的学生们既是画图纸、搭结构的设计师,也是机体制作、电路焊接的工匠,更是测数据的分析员。他们用全流程的坚守,让航空梦触手可及。
王鎏懿已坚守实践基地近3年,他清晰记得2023年第一次参赛时,团队的无人机还带着几分粗糙。经过几年的反复打磨,无人机已实现了全面升级。而他对航空事业的热爱也愈发笃定,选择继续在航天航空学院读博。
2025年,行健书院大三学生徐靖翔进入实践基地,与王鎏懿一同攻克复合材料应用技术。徐靖翔在推动“可收放前起落架”设计过程中遭到团队部分成员的质疑,王鎏懿却给予了他强有力的支持。而后,徐靖翔坚持推进制作,试飞后无人机阻力骤降、电流减半,设计赢得了全员认可。如今徐靖翔接过王鎏懿的接力棒,成为载运组的新队长。
新人们怀揣着纯粹的热爱加入实践基地,老队员则要带领新队员完整掌握核心工艺,走完“设计-制模-生产”全流程。“大家的工作既相互穿插又有先后顺序,数据和流程环环相扣,不是各自为战。”徐靖翔说。
“祖传错题本”
汇聚成宝贵“经验库”
新成员们刚来实践基地制作无人机的过程,不可能一帆风顺。遇到拿不准的问题,他们会拿出“祖传错题本”,里面记录着往届成员失败的教训,以及历年无人机起降失利的原因。错题本把分散在个人身上的技术经验转化为团队共有的“经验库”。
每月一次的试飞日,是对日常科研的“大考”,团队又基于错题本的经验,梳理出无人机起飞前的检查单。试飞前,他们会拿着检查单一条一条核对:“螺丝螺母是否牢固”,“尾翼与主翼结构是否稳定”……
苏博宏主导无人机总体试飞,从巡航状态到稳定裕度,从侧风性能到动力系统,全面把控并为团队提供精准改进建议。当他操纵无人机离地,便敏锐地捕捉不同姿态下升阻比与飞行特性的细微变化。无人机落地后,团队立刻复盘,把遇到的问题当场记在本子上,再回到实践基地及时调整,他们力争让每一架无人机“能稳稳飞上天”。
放手与守护
把“航空梦”种进学生心里
实践基地的课程,把理论和实操绑在一起。航天航空学院陈海昕教授的“航空概论”课程,带着学生拆开“退役”航模,研究“机翼结构和升力的关系”。实践基地的专职指导老师魏武的“飞机制作实践”课程,要求学生“先画图纸、再做模型、最后试飞”,少一步都不行。“造无人机不仅需要掌握空气动力学、材料力学等高度交叉融合的学科知识,更要把理论付诸实践。”葛东云老师的话成了学生们的“行动指南”。
实践基地的老师们从不以团队获奖为目的,反而鼓励同学们多尝试。航天航空学院博五学生肖智文,曾提出“用单电机驱动无人机双桨”的方案,很多人觉得无法实现,魏武老师却支持他尝试。最后方案虽因气动负收益放弃,但尝试过程中记录的机械复杂度与气动影响数据,成了后来动力系统设计的“参考书”。
参赛三年以来,学生们不断优化无人机设计。第一年打造3D打印机身的无人机,第二年将机身全部改为复合材料,今年又简化工艺、控制无人机部件加工公差。
从实践基地走出的学生也将所学变成了行动。航天航空学院2010级校友杜旭朕曾是实践基地的老队长,目前就职于沈阳飞机设计所。他在实践基地探索的“复材轻量化技术”,为日后的工作打下了基础。物理系2011级校友沈靖翔,就职于北京计算物理与应用数学研究所,在实践基地期间研发并传承高升力开缝翼型,为无人机的气动设计提供了可靠的理论依据。
实践基地培养了一批又一批“能造无人机、敢追航空梦”的人,他们长期为实践基地提供技术支持与经验传承,让创新的火种在一次次飞行和改进中延续。