北航AERO:跨界演绎“速度与激情”
作为看着《四驱兄弟》动画片长大的90后,我和很多同学都有赛车梦,梦想长大后也能打造出一辆风驰电掣的赛车。2020年播放的北京冬奥会申办视频中,出现了北航AERO方程式赛车,代表中国向全世界问候,我作为时任车队电气系统总工程师无比兴奋。
把手术刀换成电烙铁
我加入北航AERO时,正值这个电动方程式赛车队重启。车队杨队长递给我一本《2017年中国大学生方程式大赛规则》,开头便写着:所谓方程式,就是不同高校在同一《规则》要求下,自主设计、制造、装配一辆属于自己的赛车,并代表学校驾驶赛车在全国大赛上,和其他各个高校进行比拼,同时形成完整的设计、成本、营销分析,开展市场化运营方案的比拼。杨队长说:“这本《规则》就是‘方程’,比拼同一要求下,哪个高校完成赛车的综合实力更强!”
我翻开厚厚的《规则》细看,大到电气系统、机械系统的整体框架,小到不同零部件的选择要求都面面俱到,就是一本庞大、繁杂的工程设计手册。作为平日操着手术刀、饲养小白鼠的生物专业学生,我面对《规则》愁眉不展。队长和几位总工鼓励道:“先从打下手开始,慢慢就有体会了。”
我被分配给整车电气部分各个组“打下手”,第一次把手术刀,换成了电烙铁,跟着老队员们焊接起线缆接头。
为了摸清一辆赛车电气系统的总体构成,我写起了日记,不仅记录电路分析、信号处理等知识,还动手以实物呈现。比如把电路图和数学式子,加工成电路板,把画法几何工程图,加工成机械外壳零部件……理论知识形象化展现,加深了我的工程理解和实践能力。
入队第一年,车队工作室在北航学院路校区,而我大一大二要在沙河校区就读,往返两校区需要乘坐两小时地铁。其他同学课余在操场上放松、周末组队打卡京城美食与古迹、在各种文艺社团其乐融融,而我带着羡慕眼神离开,在没有晚课的工作日和周末前往工作室,甚至带着洗漱用品,在车队简易的行军床上度过许多个弥漫着焊锡味的夜晚。那一年,课上拿着手术刀解剖实验,课余拿着电烙铁完成符合《规则》要求的焊接操作。自己生物专业和赛车实践,哪头也没耽误。
一年后的2018赛季,我正式加入动力电池组,负责动力电池充电系统的设计工作,在兴奋之余更多的是担心、紧张,因为我负责的几百伏直流动力电池系统,关乎赛车和队员安全,每一个设计细节都容不得半点差池。
使用CATIA设计外箱是我第一次完整进行设计、出图、加工和装配的工程。作为“小白”的
我,以为按照工图设计理论知识按部就班完成就可以,没想到在计算机中顺利装配的各个部件,到了实践中却因为没有留出内六角等安装工具的空间余量而安装失败。
韦永存师兄看到我一筹莫展的样子,拿起电焊走过来说了句“问题不大”,便在电光火花中直接把螺栓连接的配件焊接上了。他告诉我:“我们每个人都是这么过来的。总工程师陆阳在审图时,已经知道你的问题,故意没说,就是让你体会,要完成实际工程仅靠课本知识不够,还需在实操中遇到问题、分析问题,用最简单高效的方法解决问题。”韦师兄指了指依旧发烫的焊枪和货架下的角磨机继续说:“这些活儿都得学会哦!”
车队给我们提供了实验、试错、动手改进的实践平台。在一次次为错误和漏洞动手处理的辛苦中,我也渐渐总结出理论知识之外的工程实践要求,让我在实操中不断提升作为一名合格工程师的实践能力和设计水准。我们每个“新队员”也在每一次出现问题和解决问题的实践中,慢慢成长为一个个合格的“老队员”。
“零出错”逼出datasheet(数据表)传递
面对整车庞大、复杂的综合系统,车队的每个人都必然面对或大或小的难题。一旦自己负责的系统出现问题,将会导致整车系统的瘫痪。“零出错”既是压力,也是责任。成长最迅速的环节便是出现问题、分析问题、解决问题。2017年上路时,每个队员面对电动方程式赛车都是“摸着石头过河”。为了提高装车的工作效率,队长定下了24小时工作制——白天机械组进行机械零部件的装配,晚上8点到凌晨进行电气系统的测试。面对全新的电气系统,电机故障、上电失败、绝缘信号异常等故障都是家常便饭。
那年国庆假期新车落地调试时,赛车在京郊赛车场练习时突然失去动力,高压电降到零输出,而比赛迫在眉睫。当晚从赛车场回来,已经是晚上9点,为了不耽误国庆假期的练车计划,负责高压电池箱的组长和我,连夜拆箱排查。作为新手的我,面对7块电路板、数百根信号线、上千个电器元件、高达400V的电池箱手足无措,而组长却从容地说: “做工程遇到问题再正常不过,只要冷静分析、系统查找,问题一定能查出来。方法总比困难多。”他带着我查阅产品资料,请教友校同学,一根根线、一个个元件排查,仔细检查后终于发现,问题出自前一天晚上,在进行系统标定时,由于错误插拔信号接头,造成某块电路板打开了保护开关。我们重新下载程序后,问题迎刃而解了。
推开拆装实验室大门才发现天色已亮,队友们都在工作室焦急等待,又不敢打扰。“解决了,出发!”一夜没睡的我,第一次因为解决了工程问题无比兴奋,跟着队伍又一起前往赛车场练车。在赛车队,每位同学都见过凌晨4点的北京,在每一个通宵达旦的夜晚,我们不仅处理了问题,更是磨炼了攻坚克难的意志品质。车队顾问林老师对每一届车队成员都会说:“加入车队就意味着‘过五关斩六