本次参展的十架微型飞机均为固定翼飞机，红外遥控，遥控范围20米左右，适于室内飞行，可平放于掌心。十架飞机的总体布局各不相同，有单翼机三架、双翼机两架、联接翼飞机一架、三翼飞机一架，椭圆形机翼飞机一架、碳杆薄膜蝴蝶飞机一架，还有一架3D蝴蝶飞机和一架零式迷你机。为了减轻重量，所有飞机的骨架、蒙皮等结构均采用直径0.5~1毫米的碳纤杆、2毫米厚的epp泡沫板/轻木薄板或0.01毫米厚的塑料薄膜等轻质材料。动力为重量3克或7克的3.7伏可充电的小锂电池；发动机使用6毫米直径的有刷小电机，通过减速齿轮减速后可为飞机提供约20克的拉力。

       十架飞机的共同特点可概括为两个字，“小”和“轻”。尺寸最大的飞机翼展仅为25厘米，机身长度21厘米，起飞重量约20克，使用螺旋桨的直径为11厘米；最小飞机的翼展不超过7厘米，机身长不超过5厘米，飞机总重约10克，螺旋桨直径仅为4.5厘米。飞机的升降舵和方向舵等舵面驱动均采用自行研制的微型小电磁舵机；舵机的磁芯为圆柱形的钕铁硼强力小磁铁，柱状磁铁的直径仅为3毫米，舵机线圈内径为5毫米；单个舵机总量1克不到。

       十架飞机中包含有一架薄膜蝴蝶飞机和一架3D蝴蝶飞机。这两架飞机设计时参考了大型野外凤蝶的外形特点，巧妙地吸收了蝴蝶滑翔降落的仿生学原理。

体验飞机设计、研制、试飞全过程

       现代飞机设计与制造是一个系统工程，几乎涉及机械、电子、化工、材料等学科。作为航空相关某个特定专业的学生，整个大学学习过程中接触的专业知识其实都很窄；“只见树木，不见森林”，很难有机会站在一定高度上把握飞机设计、制造、试飞的全过程。

       本次同济大学暑期《微型飞机设计、制作》实践课的目的恰恰就是要让航空专业的学生亲身经历一轮微缩简化版的飞机设计、研制、试飞全过程。该课程貌似组织学生分组制作会飞的遥控玩具，但这种“玩具”的设计、制作过程是完全区别于普通模型爱好者的；它除了要求学生们制作、试飞成功微小遥控飞机之外，更强调气动分析、推力测试、CAD建模、电磁舵机设计等飞机的设计环节。正所谓“麻雀虽小，五脏俱全”。

       在飞机初步设计阶段，每个小组的4位同学先要给出待设计飞机的航时、起飞重量、翼展、机身长度、高度、发动机、电磁舵机驱动力矩等设计目标和参数，进而确定出飞机的总体布局和构型方案。

       进入详细设计阶段后，一名负责CAD建模的同学开始利用AutoCAD软件在电脑上进行的全机制图；一名负责电磁舵机与系统控制的同学开始绕线圈，设计、制作适合自己飞机舵面连接形式的电磁舵；而另两名同学则分头拿着电机在自制的发动机推力测试系统上测量发动机的推力，以及利用美国NASA（美国航空航天局）网站上的气动软件Tunnel分析飞机的升力和阻力等气动性能数据。上述工作完成后，综合测得的发动机推力、计算的飞机的升力和阻力、电磁舵机扭矩以及早先飞机预设的目标参数，对先前的飞机方案进行修定。

       最后，各小组进入飞机制作阶段；经过共同努力，成员们完成一架微型飞机，并进行试飞。

课堂上放飞苍蝇飞机

       7月26日，在《微型飞机设计、制作》实践课的课堂上，指导教师沈海军教授亲自放飞了一架比一枚邮票还小的苍蝇动力飞机。该苍蝇飞机的重量约为0.04克，相当于一颗黄豆的重量；翼展1.2厘米，大小与五角硬币相当；飞机机体由很轻的油封纸裁剪、折叠而成。这里的所谓“苍蝇飞机”，实际上就是以苍蝇作为引擎的微小飞机。在本次《微型飞机设计、制作》实践课上引入苍蝇飞机，主要目的有两个，一是激发学生们的创新思维，二是发掘昆虫动力飞机的应用潜力。

       苍蝇飞机设计、制作并不容易。为了获得飞机的“引擎”—苍蝇，沈海军教授带领几位同学拿着扑捉苍蝇的塑料袋跑遍了整个同济校园的十余处扑蝇器。天气炎热，但大家一发现某扑蝇器内有鲜活的苍蝇，就会无比激动，因为他们心里明白，自己飞机的引擎终于找到了。

       苍蝇“引擎”有了，接下来就是要测量引擎的推力。为此，同学们想出了一个简单而又实用的方法：竖起一根半米长0.6毫米粗的碳纤维杆，碳纤杆的顶端用细线黏住苍蝇；然后驱赶苍蝇，并用摄像机记录下苍蝇拉动碳杆顶端的位移；最后根据该位移值和碳纤杆的刚度估算出苍蝇的拉力。实验结果发现，苍蝇飞行中的拉力可达到0.1克，其推重比（发动机推力与飞机重量之比）惊人地高，约为2.5。相比之下，美国最先进的第四代战机F22的推重比仅为1.2。苍蝇飞机完胜，推重比约为F22战机的两倍。

       获得了苍蝇发动机的推力数据后，下来要做的事就是确定苍蝇飞机的构型，并计算飞机的升力、阻力。为此，同学们提出了三种方案：常规布局、三角翼和鸭式布局，并用气动软件估算了三种布局苍蝇飞机的升力和阻力。气动分析表明，三种方案均与发动机有很好的匹配性；飞行时，机翼可以获得相对较大的升力以及较小的空气阻力。

       有了苍蝇引擎和飞机方案，用剪刀裁剪油封纸做出机体，并将苍蝇“引擎”和机体用0.5毫粗的超细碳纤杆胶结，一架合格的苍蝇飞机就算完成。

       面对大自然残酷的生存法则，苍蝇练就了高超的飞行技能。苍蝇可以野外采集，也适于人工培育，是微型飞机性价比极高的引擎。此外，同济大学的师生们还对蝉动力飞机以及黄蜂动力飞机进行了尝试。