少年飛行器設計工程師養成記

我相信，在許多人的童年記憶里，像鳥兒般在天空自由翱翔是內心深處無比渴望的體驗。如今，四旋翼無人機從頭頂掠過、上百噸的民航飛機翱翔藍天、噴射著熊熊火焰的大型火箭沖破大氣層飛向太空……這些場景的背后都離不開一群默默耕耘的人——飛行器設計工程師。他們不僅致力于讓飛行器飛得更高、更快、更遠，更在努力持續提升其安全性與運行效率。現在，就請和我一起走進我的故事，看看我是如何走上飛行器設計之路的。

我的飛行夢想起航

我第一次對飛行器設計產生興趣，緣于初中時的科技節。當時，學校邀請航模社團進行飛行表演，一架小小的遙控飛機在操場上空盤旋，靈活轉彎、平穩降落，那一刻，一個念頭在我心中萌生，“這個太有趣了，它為什么能飛在天上而不會掉下來呢？”

于是，我開始自己查資料，拼裝模型飛機。第一次試飛時，我的飛機直沖天際后不幸“墜機”，機翼被摔成了好幾塊。雖然有些失落，但這次失敗反而激發了我探究原因的決心。后來我才明白，是重心位置和機翼角度設計不合理——原來飛行的背后是數學與物理的精妙較量。

科研路上的困境與驚喜

研究生階段，我的課題是研究如何操控一種新型無尾翼飛機，相較于常規飛機，無尾翼飛機的氣動-控制耦合問題更為突出，如何解決其縱向和航向控制問題，屬實讓我煞費苦心。

從調研國內外關于無尾翼飛機的控制方法，到搜集相關飛機的各類試驗數據，我一邊熬夜鉆研文獻，一邊編寫控制律程序，對各種方法進行仿真分析。在仿真飛行中，曾出現過幾百次“炸機”的結果，那段時間真是苦不堪言，甚至有過放棄研究該方向的念頭，但現在回頭看，我很慶幸自己當時堅持了下來，那兩年的研究為我后來在無尾翼飛機的工程實踐奠定了堅實的基礎。

一次深夜進行仿真測試時，我嘗試了一種新的控制方法，沒想到飛機飛行得異常平穩，而且最難解決的起飛控制問題也得到了改善。這次小小的嘗試，讓我的設計最終通過了測試，相應的學術論文還獲得了全國飛行力學大會一等獎。那一刻我深刻體會到：科研的驚喜，往往藏在你不斷試錯的過程里。

青少年要學好的知識與能力

如果你未來想進入飛行器設計領域，以下這些知識和能力是必不可少的——

我的建議：一步一步飛向夢想的宇宙

播種期——初中之前：多參加科學社團、科技節，培養興趣。可以嘗試拼裝航空模型，理解基本飛行原理。

扎根期——高中階段：保持數學、物理學科的優勢，同時學習計算機編程基礎。假期可以參加航空航天夏令營或研學活動。

成長期——大學階段：選擇航空航天工程、飛行器設計、航空發動機等相關專業，多參與科研項目和競賽。

成熟期——研究生階段：專注于某一細分領域，積累項目經驗，與國際團隊交流，關注技術前沿。

突破期——職業階段：將理論應用到飛行器設計的實踐中，在飛行器設計的工程實踐中解決遇到的各種難題，從而成長為一名真正的飛行器設計工程師。

飛行器設計工程師這條路并不容易，但它充滿了創造的成就感。每一次從失敗中站起來，你就離飛行的夢想更近一步。你可能會在一次深夜實驗中找到解決方案，也可能在一次失敗的試飛中收獲意想不到的靈感。只要你對飛行的熱愛不減，腳踏實地地學習和實踐，未來的天空一定會留下你的“設計簽名”。

天空沒有邊界，你的夢想也不該有邊界，人類飛行器即將飛出太陽系，相信有一天，我們能飛到更遙遠的宇宙空間。

知識基礎

數學：尤其是幾何、代數、三角函數、高等數學，它們是計算飛行軌跡、進行受力分析的基礎。

物理：力學（牛頓三定律）、流體力學、熱力學，這些知識能幫助你理解飛機為什么能飛、發動機如何產生推力。

控制科學：用于了解系統的控制方法、控制原理，以及各類精密的傳感器和信號處理的相關知識。

計算機與編程：掌握編程語言（如Python、MATLAB），用于設計模擬和數據分析。

英語：科研文獻、國際會議大多使用英文，因此需要具備英文閱讀、寫作和交流能力。

基本能力

動手能力：不僅要會“計算”，還要會“動手做”，能把理論轉化為實物。

邏輯與創新思維：能依據試驗數據和現象分析找到問題的根源，并提出新的解決方案。

團隊合作能力：飛行器研發往往需要幾十甚至上萬人的團隊協作。

耐心與堅持：從想法到實物，可能要經歷無數次失敗和挫折。

信息檢索能力：能快速找到權威資料和最新研究成果。

（責任編輯 / 段雯娟" 美術編輯 / 周游）