一、政策背景：每个孩子都需要一件科学实践作品
2026年7月29日，教育部办公厅印发《义务教育阶段科学教育"做中学"领航行动指南》（教监管厅〔2026〕1号），明确要求：自2026年秋季学期起，4-9年级每名学生每学期须完成至少1项科学探究任务。文件给出六大官方推荐主题，其中"航空航天"位列第四。
这意味着，每个孩子都需要一件科学实践作品。而航模设计与制作——从翼型选择、飞机建造到飞行测试——恰好是一个完整的科学探究过程：提出问题、设计方案、动手实操、数据分析、复盘改进、分享总结。
我们的方案：将教育部科学探究要求与CAADC青少年航空模型设计大赛限时载运项目对接，让孩子在备赛过程中，自然完成一学期一项的科学探究实践作品。比赛成绩是额外收获，科学探究能力才是核心目标。
二、课程目标：参加CAADC限时载运项目
CAADC（中国AOPA青少年飞行器设计创新大赛）限时载运项目，是大赛中最硬核的工程挑战：学生需要设计、制作一架能装载规定数量乒乓球（90球/架次×3架次=270球）的飞行器，在规定时间内完成起降和装卸。
这不是简单的"飞一个模型飞机"，而是一个完整的航空工程项目：
- 设计阶段：选择翼型、计算尺寸、确定布局、绘制图纸
- 制作阶段：材料切割、结构组装、动力安装、舵面调试
- 仿真阶段：用XFLR5软件进行气动分析，验证设计可行性
- 试飞阶段：空机首飞、载重测试、参数优化、模拟比赛
- 维护阶段：故障排查、结构修复、日常保养
整个过程中，学生将走完"提出问题→设计方案→动手实操→数据分析→复盘改进→分享总结"的完整科学探究链条，产出的飞机设计图纸、制作记录、飞行数据、分析报告，就是符合教育部要求的科学探究实践作品。
三、三大课程模块
从图纸到实物，亲手造一架能飞的飞机
- 翼型认知：学习MH115翼型，理解升力产生原理，为什么翼型形状决定飞行性能
- 工程制图：绘制1:1全尺寸工程图纸，学习三视图、剖面图、尺寸标注
- 材料工艺：5mm瓦楞纸切割成型、3/4mm碳纤维杆加固、胶合工艺
- 结构制作：升力机身（底部平板+顶部弧面+隔框）、机翼（四段襟翼）、双尾梁H尾翼
- 动力系统：850KV无刷电机×2、30A ESC×2、12寸三叶桨、舵机×6安装调试
- 货舱系统：3条V型通道设计、后翻盖舱门、快速装卸机构
用专业软件验证设计，像工程师一样思考
- XFLR5入门：安装XFLR5 v6.62，认识软件界面，了解升力线理论、涡格法、面元法
- 翼型分析：导入MH115翼型，设置雷诺数，运行分析，读取极曲线、升阻比曲线
- 翼型对比：对比NACA 4412、Flat Plate等翼型的气动特性，理解不同翼型的适用场景
- 3D机翼建模：定义机翼平面形状（弦长、展弦比、梯形比、上反角），生成3D机翼模型
- 整机气动分析：运行LLT/VLM分析，获得升力分布、诱导阻力、稳定性导数
- 设计优化：根据仿真数据调整翼型安装角、机翼位置、重心位置，迭代优化设计
从首飞到比赛，掌握飞行技能与维护能力
- 飞行理论：重心与稳定性、推力线、舵面功能、飞行姿态控制原理
- 模拟训练：遥控器操作练习，起飞、平飞、转弯、降落基本动作
- 首飞调试：空机首飞，观察飞行姿态，调整重心、推力线、舵角
- 载重飞行：30球→60球→90球逐步载重测试，记录飞行数据
- 装卸训练：V型通道快速装球/卸球，优化装卸流程，提升比赛效率
- 维修保养：常见故障排查（电机熄火、舵面失灵、结构损伤）、现场快速修复、日常保养规范
- 模拟比赛：按规则计时、3架次连飞、心理素质训练、应急处理
四、课程安排
| 阶段 | 时间 | 内容 | 产出 |
|---|---|---|---|
| 设计制作 | 2026年8-10月 （教练攻关期） |
原型机设计、材料采购、全机制作、首次试飞 | 原型机定型 |
| 试飞优化 | 2026年11-12月 | 飞行数据采集、参数调整、货舱系统制作、载重验证 | 能飞的样机 |
| 教学准备 | 2027年1-2月 （寒假+春节） |
教学大纲编制、PPT制作、学生手册编写、材料包准备 | 教学体系 |
| 招生开课 | 2027年3月 | 完成招生报名，开始每周课程（1次/周，3小时/次） | 学生入学 |
| 学生制作 | 2027年4-5月 | 学生动手制作自己的飞机，空机飞行测试，载球训练 | 学生飞机 |
| 集训定型 | 2027年6月 | 每日集训，飞机定型，模拟比赛，心理训练 | 参赛准备 |
| 参加比赛 | 2027年7月 | 参加CAADC限时载运项目，目标270球 | 比赛成绩 |
关键节点：2026年12月底，原型机必须能升空——这是后续所有教学的基础。现在（8月）正是设计定稿和材料采购的关键时期。2027年3月正式开课招生，现在可以预报名锁定名额。
五、科学探究作品产出
完成本课程后，每名学生将获得以下科学探究实践作品，完全符合教育部"做中学"政策要求：
| 作品类型 | 内容 | 对应探究环节 |
|---|---|---|
| 设计图纸 | 飞机三视图、翼型剖面图、结构装配图 | 设计方案 |
| 仿真报告 | XFLR5翼型分析数据、极曲线、升阻比曲线 | 数据分析 |
| 制作记录 | 材料清单、制作工艺记录、过程照片 | 动手实操 |
| 飞行数据 | 不同载重下的飞行距离、留空时间、姿态记录 | 数据收集 |
| 探究报告 | 问题背景、实验方案、数据分析、结论与改进 | 分享总结 |
这些作品归入学生综合素质评价档案，为未来升学提供真实的科创实践经历。
六、指导团队
指导团队
乌鲁木齐航空科技模型运动协会理事，新疆航模界德高望重的老教练。专业航模教练，退休后继续坚持航模运动，与徐志满、李学征等老教练一起，带出了无数优秀航模人才，为推动新疆遥控模型运动发展起到了巨大作用。
爱虎科技体育俱乐部资深固定翼无人机教练，15年教学经验，专注青少年航空模型教育。精通Rhino建模、XFLR5气动仿真，负责原型机设计、教学体系搭建和学生集训指导。
七、招生信息
| 项目 | 详情 |
|---|---|
| 招生对象 | 4-9年级学生（对航空、飞行器设计感兴趣） |
| 招生名额 | 6-10名，2-3组，小班教学 |
| 开课时间 | 2027年3月（现在可预报名） |
| 上课频率 | 每周1次，每次3小时 |
| 集训时间 | 2027年6月（每日集训） |
| 比赛时间 | 2027年7月 CAADC限时载运项目 |
| 上课地点 | 爱虎科技体育俱乐部（乌鲁木齐） |
| 课程产出 | 自制飞行器 + XFLR5仿真报告 + 飞行数据 + 探究报告 |
苏教练寄语
这不是一个"玩模型飞机"的兴趣班。从翼型设计到XFLR5仿真分析，从瓦楞纸切割到载重飞行测试，孩子们经历的是一个完整的航空工程流程。当他们拿着自己设计、自己制作、自己调试的飞机飞上天空的那一刻——那就是教育部"做中学"最好的答案。而CAADC比赛的成绩，是这个过程自然产出的成果。
相关信息：
- 教育部《义务教育阶段科学教育"做中学"领航行动指南》（教监管厅〔2026〕1号）
- CAADC中国AOPA青少年飞行器设计创新大赛限时载运项目规则
- XFLR5开源气动分析软件（v6.62）
- 爱虎科技体育俱乐部 · 15年专业教学经验