12月16日下午,廣州南方學院特邀北京師范大學-香港浸會大學聯合國際學院(以下簡稱“UIC”)高等研究院的特聘教授、博士生導師單肖文教授做客“南方論壇”,作題為《航空科學及其在低空經濟中的作用》的講座。廣州南方學院校長湯濤院士、校黨委書記李建超等校領導,各教學單位、行政單位主要負責人、教師和學生等300余人參加講座。講座由校長湯濤院士主持。
在開場致辭中,湯濤校長對單肖文教授的到來表示熱烈歡迎。他高度評價單肖文教授在航空科技研究及專業技術創新方面的貢獻,尤其是對Shan-Chen非理想氣體格子玻爾茲曼模型及實際應用的開創性貢獻,并表示邀請他做“低空經濟”(Low-altitude economy)的主題講座具有現實和深遠意義,期待大家能從中受益。
單肖文教授首先對學校此次的邀請表示感謝。隨后,他在講座開場中指出,低空經濟正在改變我們的生活圖景。未來,低空經濟會如何發展?單肖文教授認為,要從航空科學發展史中尋找“天空的答案”。
“嫦娥奔月,逐夢九天,人類飛行夢想是怎樣一步步實現的?”單肖文教授從古代人類的飛行夢切入,講述航天科技歷經兩千多年的演變——從中外飛天神話傳說到現代物理學的創立、再到航天科技的實現。
在講座中,單肖文教授談到,歐洲文藝復興時期意大利藝術家達·芬奇研究鳥類和蝙蝠的飛行,預測了空氣動力學的許多原理。隨后,伽利略、開普勒、笛卡爾等科學家前赴后繼。直到牛頓在1687《自然哲學的數學原理》中首次提出運動三定律和萬有引力定律,基于此建立的經典力學的理論體系成為近代科學的標準尺度。
在談到空氣動力學時,單肖文教授說:“古代人類并不了解什么是空氣,而空氣動力學是理解飛行奧秘的一把關鍵鑰匙,如何減小空氣阻力、提升飛行速度成為首要解決的問題。”單肖文教授指出,自牛頓在1726年提出空氣阻力理論后,近代航天科技開始加速發展:1799年,“航空之父”、英國發明家喬治·凱利提出了現代飛機的概念;德國工程師奧托·李連塔爾在1891年實現人類首次滑翔機飛行;1903年,美國萊特兄弟首次實現有動力、比空氣重的飛機的受控持續飛行,開啟了現代航空的新紀元。
單肖文教授強調,百年來,隨著航空科技的快速發展與應用,航空飛行器陸續由軍用轉向民用,商業與私人用途日益廣泛。如今,低空空域有著巨大的發展潛力和想象空間,無人機、eVTOL(電動垂直起降飛行器)、直升飛機等低空飛行活動日益在全球范圍內展開。
“衡量一個飛行器的設計水平,關鍵在于風阻系數。風阻系數越小,設計水平越高。”單肖文教授說道。他列舉世界各國高精尖飛行器不斷優化的風阻系數,進一步指出技術創新對航空飛行器的重要作用。而在低空空域,肖教授談到,各國加速研發及應用的eVTOL正讓“打飛的”成為現實,“它使用高效電動驅動系統,以其獨特的優勢引領著新質生產力的深度發展,能夠為解決城市交通擁堵、提高出行效率提供全新的解決方案。”
單肖文教授團隊于2016年開始致力于小型飛行器的研發。“蒼鷺”尾座式無人機系統作為團隊核心研發項目,以航程長、速度快和能耗低而獨樹一幟,具有廣泛的應用潛力,特別是在災害救援、緊急醫療物資運輸等領域。
最后,單肖文教授通過視頻向在座師生演繹4座eVTOL總體構型及其技術優勢,同時介紹團隊對翼展1米、2.7米、4米的驗證機在室內外飛行穩定性的測試情況。他進一步指出,2.7米高抗風驗證機在室內通過矢量控制,能夠實現9級風(20.8~24.4m/s)下穩定懸停。他強調,電力驅動使eVTOL能更好地實現低噪音和零碳排放,但也對整體設計提出了更高的要求,同時推動在新材料方面的探索。
在單肖文教授看來,作為新質生產力的代表之一,“低空經濟”是產業發展的“新賽道”、經濟增長的“新引擎”。據悉,“低空經濟”在2024年全國兩會上,首次被寫入政府工作報告。目前噸級eVTOL在國內外試飛成功,未來將在農業、旅游、醫療救護和工業應用等領域持續拓展應用。
提問環節,單肖文教授與在場師生就eVTOL的安全性、商業前景等問題展開交流。單肖文教授的講述讓大家受益匪淺,長達兩個小時的講座在熱烈的掌聲中圓滿結束。
“這場講座開拓了我的眼界,eVTOL在城市交通、災害救援、醫療物資運輸等方面的應用前景廣闊。我對單肖文教授團隊對不同翼展的驗證機在不同風力環境下的測試印象深刻,以問題導向的應用研究不僅需要持續創新,還需要信心、決心、耐心與恒心。今后我在學習和工作中也要堅持務實的思考,敢于在實踐中發現問題、勇于在實踐中解決問題。”22級英語專業蔡曉洋說道。
此次講座為師生們提供了深入了解航空科學及其在低空經濟中的作用的機會,也激發了大家對低空經濟未來發展的思考。廣州南方學院始終以學生為中心,以教學為重心,并通過舉辦“南方論壇”系列講座等,融入博雅教育。廣州南方學院將一如既往地支持與幫助每一位學生的成長與發展,不斷完善育人機制,激勵更多學生們成長為具有家國情懷、全球視野、創新精神和實踐能力的卓越人才。