海阔凭鱼跃 沈海军的航空与纳米 ...分享 http://blog.sciencenet.cn/u/沈海军 同济大学 教授Email:SHJ@tongji.edu.cn /SHJ@nuaa.edu.cn 版权所有

博文

同济师生的古印度飞行器探究(科教.原创) 精选

已有 4846 次阅读 2022-10-21 16:57 |系统分类:教学心得

沈海军

对于大多数人来讲,古印度的维曼拿飞行器是神一般的存在,近乎闻所未闻,而传说中的古印度圣人玛赫西的航空手稿,更是给这种古老的飞行器蒙上了一层神秘的面纱。

近些年来,同济大学师生团队就古印度维曼拿开展了一系列系统的探究。他们翻译了玛赫西的航空手稿英文版,理清了手稿的来龙去脉;开展了古印度维曼拿CAD设计,制作了多款维曼拿静态模型;雕刻了维曼拿木版画,原创了多款维曼拿手工小制作,并将拓版画和小制作投放到青少年航空科普活动中去......最值得一提的是,近来他们还制作了一款带动力的维曼拿,并成功实现了放飞。

 一、玛赫西的航空手稿

2015年,国内某电视节目报道了一则趣闻:时任印度总理莫迪公开声称,飞行器最早是印度人发明的,发明者为3000多年前的古印度圣贤--玛赫西;莫迪还呼吁全世界的航空专家学习和研究古印度的飞行器维曼拿技术。

关于神秘的古印度飞行器维曼拿,其实本人早有耳闻,并且在2014年就设法得到了一本所谓的古印度飞行器维曼拿的航空手稿电子版,该手稿据说最早可以追溯到3000多年前,其作者正是莫迪口中的古印度圣贤--玛赫西。为方便,本文称其为“玛赫西航空手稿”。

2015年的秋季,在同济大学航空专业的研究生课《航空宇航进展》课堂上,我讲述了这件事,在座的同学们听后简直惊掉了下巴,纷纷表示不可思议。课后,李秉泽同学找到了我,就课堂上讲述的古印度维曼拿与我展开了一番持久的讨论。

李秉泽是一名研一的新生,脑子活泛,酷爱钻研。他向我索要“玛赫西航空手稿”,表示自己打算将该英文手稿翻译成中文,并希望彻底搞清神秘玛赫西航空手稿的源头。为他的专研激情所感染,我不仅答应了他的请求,还将“翻译玛赫西手稿”作为《航空宇航进展》课程大作业布置下去,吩咐该课程的其他同学们协助李秉泽的翻译工作。

image.png

图1 本人在展示玛赫西手稿中文版

翻译工作启动后了,李秉泽遇到的困难却一件件接踵而来。首先,玛赫西手稿英文版中存在大量印度教梵文术语,词典上根本无法查到,翻译时需要根据词根逐一猜测、破译。其次,书稿的撰写者所处的历史年代久远,缺乏航空背景,书稿中各种飞行器部件的名称非常古怪,很难与现代飞行器相对应,如何准确翻译,非常棘手。第三,书中存在不少臆想,甚至神话要素,有点像中国古代的《山海经》,经常让人摸不到头脑。

尽管如此,功夫不负有心人,在师生们的共同努力下,历经4个半月,克服种种困难,玛赫西手稿翻译工作完成了。一日,李秉泽和另外一位同学拿着装订好的玛赫西手稿中文版兴匆匆地来到了本人办公室,详细地述说了他们翻译中遇到的各种困难以及最新发现。

他兴奋地讲道:“这份手稿最早出自印度圣贤玛赫西之手,时间约为3000多年前,该手稿是玛赫西摘录比他更早的古印度资料汇编而成。到了十一世纪,一位名叫伯德哈南达的高僧用范文对玛赫西手稿进行了注解,使得远古手稿的内容更容易被世人理解。到了十九世纪末,玛赫西手稿的伯德哈南达注解版在印度南部一座坍塌的古庙中被人发现,发现者再次对手稿进行了整理,甚至配了插图。到了上世纪五十年代,这份手稿被上交给印度范文研究院,该研究院院长Jose历时20载将手稿翻译成了英文版......而我们本次翻译的正是Jose的英文版。”至此,玛赫西手稿的来源终于真相大白。

经过后期三轮校正,世界上第一本玛赫西手稿(中文版)诞生了。现在,该手稿收藏于同济大学微小飞机实验室内,接受着众多来访者的参观。神秘的古印度飞行器维曼拿航空手稿终于“下凡”到了人间。

image.png

图2 同济大学微小飞机实验室来访者在维曼拿展位参观

二、古印度维曼拿模型

通过玛赫西手稿的翻译和校对,我对古印度维曼拿有了大概的了解。为了进一步深入探究维曼拿,2016年的《航空宇航进展》课堂上,本人再次给新一届的同学们布置了全新的任务,即根据玛赫西手稿的内容,分组开展维曼拿CAD设计,或者利用实验室提供的材料制作维曼拿模型。

赵艺桥同学是一位聪明伶俐、品学兼优的女研究生,也是《航空宇航进展》课程的课代表,她擅长CAD软件,早在就读同济大学本科时,就已经娴熟掌握了Catia CAD软件。

根据玛赫西手稿第六章的介绍,她领导的小组打算CAD设计一款被称作Rukma的维曼拿,这是一款具有三层结构的古印度飞行器。在电脑建模之前,她先仔细阅读了玛赫西手稿的中文版和英文版,逐句推敲、了解有关维曼拿骨架和内部结构的描述;而后,根据自己的理解在脑海中对整个维曼拿进行构思,用铅笔在草纸上绘制了维曼拿的结构草图,草图上密密麻麻标注了主要部件及其尺寸。上述工作完后,她们开始在Catia软件中建模;先从点到线,从线到面,再从面到三维实体。渐渐地,随着时间的流逝,一款神奇的金黄色维曼拿模型便呈现在了电脑屏幕上。

赵艺桥小组不仅完成了Rukma维曼拿的CAD建模,还提交了一份详尽的CAD设计报告。报告中不仅提供了大量维曼拿整体的三维外形图和部件图,还对该维曼拿的飞行原理、驾驶层、乘客舱等细节进行了详尽描述。

image.png

图3 赵艺桥的Rumka维曼拿CAD模型

周易同学的动手能力超强,他领导的小组决定设计并制作一款名为Sundara的维曼拿。为此,周易先根据玛赫西手稿中有关Sundara维曼拿的描述,在电脑里进行了CAD建模,然后根据CAD模型,准备制作模型所需要的材料。

为了赶进度,制作材料尽量从网上购买,具体包括制作骨架的椴木层板、维曼拿表面的热缩蒙皮、模拟内部装置的超轻黏土、制作垂直起降和方向控制装置的小电机和螺旋桨,以及502胶水等。

选择好材料后,周易先后用激光切割机切割椴木层板加工出维曼拿的骨架,超轻黏土模拟制作出各种内部装置。组装好维曼拿骨架,安装上内部装置后,再用电熨斗将热缩蒙皮热敷在骨架外部。最后装上电机、螺旋桨,一款Sundara 维曼拿的静态模型便大功告成。

image.pngimage.png

图4 周易小组的Sundara维曼拿CAD模型(左)和实物模型(右)

经过本轮的探究,《航空宇航进展》同学们共CAD设计了12款维曼拿,制作了六款维曼拿实物静态模型;六款维曼拿静态模型分别为Sundara 维曼拿、Rukma维曼拿shakuna维曼拿、Tripura维曼拿、孔雀维曼拿和拉瓦那维曼拿。现如今,这些维曼拿均存放在同济大学微小飞机实验室,对外开放参观和展示。

2017年9月,一年一度的同济大学科技展会如期进行。六款维曼拿悉数闪亮登场,参加会展。面对一款款神奇的维曼拿模型,与会者无不惊叹,流露出了诧异的神情。

image.png

图5 同济大学微小飞机实验室的维曼拿静态模型

三、维曼拿科普活动

随着古印度维曼拿研究的不断加深,我科学网个人博客上的《走近古印度飞行器维曼拿》系列文章已经更新到了第23期。此间,《大飞机报》、《航空模型杂志》、《今日时报》、天津卫视等媒体及不少自媒体对我们同济师生的维曼拿工作产生了兴趣,并进行了跟踪报道。同济大学的维曼拿探究在社会层面也逐渐产生了一定的影响力。本人团队也经常收到周边中小学、少科站和社区的邀请,前往科普讲座或开展相应的航空科普活动。

为了使科普活动内容更为丰富,形式更为新颖,效果更加高效,近几年来,带领着同济的学生们,我们先后精心准备了一套《走近古印度飞行器维曼拿》科普讲座ppt,用木板雕刻了4幅维曼拿木版画,开发了多套原创的维曼拿小手工制作套材和制作教程,3D打印了SundaraRukmashakuna等维曼拿小展教具

每场科普活动下来,精彩的维曼拿讲座、精美的拓版画制作、有趣的维曼拿小手工,加上维曼拿模型展示,总能给现场观众们留下深刻的印象。

参加活动的小朋友们听完维曼拿故事,在同济大学生志愿者的协助下完成维曼拿拓版画和小手工制作,亲手拿着自己的维曼拿作品久久不愿离去。而在场的家长和带队老师则对同济师生们的精心准备与辛勤付出纷纷表示感谢。

image.png

image.png

图6 同济师生们的维曼拿木版画(上)及木板画拓印活动现场(下)

image.pngimage.png

图7 维曼拿小手工制作活动现场

据粗略统计,本人团队的《走近古印度飞行器维曼拿》科普讲座在全国各地已经开展了40余场,维曼拿制作活动20余场;加上实验室参观,累计接待听众/观众万余人次,辅导孩子们制作了1800多架维曼拿模型或维曼拿拓版画。

尽管目前古印度飞行器的真伪学界尚存在争议,但同济师生们的科普活动无疑已经在众多孩子们的心中种下了“志在蓝天”的梦想。

最后需要一提的是,最近同济大学的师生们利用3D打印技术制作了一款Rumka维曼拿。和以往的静态模型有所不同,这次模型加装了电机、螺旋桨、接收机、飞控单元和电池,总重量25g;该维曼拿在遥控器的控制下,已于近日成功实现了飞行。

image.png

7 成功试飞的Rumka维曼拿

附:沈海军团队的古印度飞行器研究视频https://v.youku.com/v_show/id_XNTkwMzMyNzA5Ng==.html

----《大学生》杂志约稿



https://m.sciencenet.cn/blog-39356-1360371.html

上一篇:航空科普走进紫荆小学
下一篇:应邀参加嘉定区首届科创发明大会评审

5 晏成和 姚小鸥 马鸣 彭真明 钟广法

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (2 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2023-2-6 10:19

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部