送玩具小熊飛天

寧波諾丁漢大學的李正漢和王澤晨來到遼寧阜新和內蒙古通遼交界處，用氦氣球將一只玩具毛絨熊送上了2.8萬米高空。在運動相機的記錄下，只見小熊扶搖直上，在穿越層層云海后，和藍色的地球同框，鐫刻成一幅動人的畫面。為了在畢業前實現小時候的“飛天夢”，李正漢和團隊奮戰60個日夜，運用在校所學的知識，以硬核的方式完成“小熊飛天記”，被網友贊為“理工生的浪漫”。

畢業前大膽酷一把

李正漢就讀于寧波諾丁漢大學理工學院材料成型及控制工程專業，從小他就有一個航空航天夢。遺憾的是高中飛行員體檢最后一關沒過，最終沒能成功入選空軍飛行員，開上轟炸機。

他還是想看看天上的風景。剛進入大學不久，有一次，他在B站上看到UP主“信誓蛋蛋”曾在2018年將月餅送上了萬米高空，埋藏于心底的“飛天夢”再一次被喚醒。但當時的他只是一名大學“萌新”，知識儲備不足，完全不知道從哪里下手。

在接下來的時間里，他一直惦記著心底的那個夢想，課堂上勤于思考，機械工程領域知識、編程技能、建模技能、電路知識等方面都積累得比較厚實，尤其是有機械工程實驗課時，他更是著迷，一次一次嘗試，每次都是最后一個離開實驗室的人。平時，他也一直致力于研發“質量靠譜、想法離譜”的創意機械，被老師和同學們親切地稱呼為“寧諾手工耿”。

臨近畢業，經過大學四年的學習，李正漢感覺自己的知識儲備已經差不多，時機成熟了。更幸運的是，他在大學遇到了志同道合的隊友、同專業的王澤晨。王澤晨也是從小就是機械發燒友，個人能力很強，在初、高中參加了多項機器人大賽。

他們一拍即合，決定在畢業之前大膽嘗試一個很酷的飛天項目，讓青春畫上圓滿的句號。既然做不了送火箭上天的大項目，但用氦氣球把寧波諾丁漢理工學院的特色吉祥物——理工實驗服小熊送上天，讓小熊玩具“拍攝”飛行過程中的風景，是可以憑實力做到的。

李正漢說：“我不想讓青春留遺憾，在畢業前大膽酷一把！”他們給實驗起了個很酷的名字——“飛天小熊”。兩人在寧波諾丁漢大學理工學院度過了整個大學生活，對學校、對學院都很有感情。在他們心里，“飛天小熊”項目也算是對學校即將到來的建校20周年的獻禮。

為了完成這個項目，李正漢和團隊成員“住”進了諾丁漢大學理工樓的機械工程實驗室和機房，從盛夏到初秋，歷經中秋、國慶假期，60個日夜，畫草圖、搗鼓電線裝置、3D打印模型、反復試驗溫控，全身心撲在實驗上。

這個項目在國外已經有很多前輩的成功實踐，雖然可以借鑒，但一些具體的細節仍然需要摸索，尤其涉及計算方面。首先要根據載荷的質量、氣球的規格、氣球爆炸的時間計算出小熊的爬升速度，才能預測小熊能飛到的最高高度，是否可以到達看到地球外貌的位置。

整個設備載荷，包括保溫箱里的設備，還有箱外的小熊，總重1.6千克，團隊測得氣球充氣后向上的拉力約為7千克，再減掉100～200g的降落傘和繩索重量，最后升力大約為5.2千克，再根據氣球直徑等數據以及一些經驗公式能算出一個大概的上升速度。氣球內充進氦氣的量，也并不是越多越好。量過少的話，氣球上升速度慢，容易被橫風吹得太遠；量過多的話，則會在較低的高度爆炸。經過反復測試，團隊在確定了最終使用的氣球的體積和型號后，根據測試的氣壓區間以及升力負重等因素，計算出所需的氦氣量大概是5立方米。

“載熊氣球”也成功飛天啦

有些科研氦氣球的放飛需要向民航、空管、氣象等部門進行報備，這個項目在當地沒有先例，為了盡可能保證合法合規，李正漢到氣象局、公安局、行政服務中心等部門溝通、咨詢過。按照《升放氣球管理辦法》，無人駕駛自由氣球總質量大于4千克才處于被監管之列，李正漢的氣球總質量低于3千克，無須走報備程序。得到“項目并不違反航空管制”的反饋后，他才開始放心地選放飛地址。

起初他們想在寧波做嘗試，但是浙江較多山地和丘陵地形，城市和人口密集，調研結果顯示浙江地區不太適合放飛。李正漢的家鄉在東北，在綜合考慮地形地勢、氣候、氣溫、風向等方面的客觀因素后，團隊決定驅車到東北放飛小熊。

起飛前的設備調試無疑是整個飛行最重要的一環，沒想到突發情況接踵而來：臨近放飛前5個小時，設備的一個供電口燒壞了，李正漢知道越是這種緊要關頭，越需要冷靜思考找到解決辦法，他買了3節5號電池串聯作為單片機電源來供電。接著散熱風扇接線出了問題，調速線和反饋線焊反了，團隊把它拆了重新焊好……見招拆招，碰到問題，團隊一一解決，而上天也沒有辜負他們這一路的決心和努力。

那天，老天爺也很給面兒，是個晴空萬里的好天氣。一大早，他們就來到了無邊的曠野，這里有苞米地，還有水稻田，正適合放飛。這群少年為氣球充入氦氣，屏住呼吸，放手，把一切都交給了氦氣球和小熊。氦氣球帶著小熊順利升空后，記錄設備的畫面從他們放飛小熊的那條鄉間小路，漸漸擴大成一望無際的麥田，接著鏡頭里的城鎮周邊出現一塊塊深綠色的水洼狀圖形，那是滋養莊稼的湖泊和水系。在爬升1.5小時后，小熊晃晃悠悠來到2.8萬米高空平流層，記錄下蔚藍地球的美麗畫面。

隨著高度上升，溫度降低，氧氣逐漸稀薄，由于內部壓強逐漸大于外部氣壓，氦氣球發生爆炸。借助地球引力，小熊開始返回地球。隊友王澤晨主要負責的是氣壓、風速等因素的測算。在前期準備的過程中，他發現在1/4大氣壓的圈層上有時速200km的西風急流。受到這個急流的影響，小熊攜帶的攝像鏡頭等設備很容易飛到無法回收的位置。不過幸運的是，實驗當天西風急流帶對東北地區影響不大。為了保證精確地找到小熊，團隊在機箱內安裝了兩個定位設備。如果著陸時，接收到的坐標是重合的，那么此時的坐標大概率就是小熊降落的準確位置。如果定位設備的坐標不重合，那說明出現了一些預料范圍之外的事情，也許是機艙解體，也許是出現了其他故障。不過他們運氣很好，機艙并沒有解體，也沒有出現其他故障，定位設備確實重合了。

26分鐘后小熊重回到地球懷抱，完成了一次關于青春和夢想的優雅謝幕。他們跟著定位來到一片田地，車子停在路邊，李正漢站在車頂上環視眺望，在一片金色的麥浪中找到了目標。幾個小伙子興沖沖圍在麥田邊上，隨后李正漢舉著小熊從田間探出身來，夕陽的金黃色映在他興奮的臉上。

“小熊飛天”的視頻被央視等媒體轉發，在網絡上爆火后，這群習慣于埋頭實驗的年輕學子有些不知所措，但項目的成功，對他們也是一種肯定。李正漢說：“很感謝學校一直以來營造的開放、包容、多元的環境，讓我們可以盡情地發揮天馬行空的想象力，開發自己的潛能。作為一個本科生，這幾年但凡我有需要，都可以盡情地使用學校的實驗室場地、設備，來實踐自己的設想。未來，我們也會繼續帶著這段經歷，去實踐和開發更多的項目。天空很美，堅持很酷，愿每位大學生都有將夢想變為現實的機會和勇氣?！?/p>

（編輯 邢多多 1048572239@qq.com）