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九天寻梦,一枚小“火箭”里的空气课
——第十届茂名市青少年科技实践能力挑战赛里的“滞空”课堂



金秋十月的育才校园,科创气息正浓。伴随着一声清亮的“发射”口令,一支支承载着奇思妙想的小火箭腾空而起:有的身后拖着长长的飘带,有的撑开圆圆的伞面,有的顶着飞速旋转的旋翼,在空中划出优美的弧线,缓缓飘落。它们飞得不高,却留空很久。这场由茂名市科学技术协会、茂名市教育局联合主办、育才学校协办的第十届茂名市青少年科技实践能力挑战赛,便是一场围绕“滞空”展开的奇妙比拼。
10月11日,来自全市的124支队伍、248名中小学生齐聚一堂,围绕“九天寻梦”主题,分成小学、初中、高中三个组别,分别挑战带降、伞降、翼降三种滞空方式。上午,选手们要在限定时间内完成火箭模型的设计、制作与调试,完成后统一封存;下午转至运动场,统一使用主办方提供的气弓发射器完成加压、安装与发射。判定胜负的标准简单而直观:谁的“火箭”能在空中停留更久,谁就能笑到最后。
那么问题来了:同样是飞向天空,为什么有的“火箭”一升上去便急速下坠,有的却能慢悠悠地飘上许久?答案就藏在无处不在的空气里。任何物体下落时,都同时受两种力量拉扯:一是不断把我们拽向地面的地心引力,二是空气对物体的阻力。阻力越大,下落就越慢。想让“火箭”在天空多停留一会儿,核心就在于想办法增大空气阻力。小学组的飘带,相当于给“火箭”拖上了一条长长的尾巴。气流拂过飘带,使其与空气接触的面积随之增加,下落速度也随之放缓——正如放风筝时,飘带总会在空中被风轻轻托住。初中组的降落伞,撑开一片宽大的伞面。伞面兜住气流,像撑开的雨伞迎风承接空气,产生持续的阻滞作用,让“火箭”稳稳当当下落,与跳伞运动员开伞后的状态道理相通。高中组的旋翼,则依靠叶片自转切割气流,在旋转中形成气动阻滞,同时带出近似滑翔的托举姿态。那种旋转缓降的样子,和很多人记忆里的竹蜻蜓颇有相通之处。三种减速装置,殊途同归,背后都是同一个朴素原理:与空气“较劲”,把下落的速度一点点降下来。谁的结构更妥帖、调试更精准,谁的梦想就能在空中多留一秒。
道理听上去简明,落到实操却处处见功夫。降落伞能否顺利弹开、旋翼的角度是否适配,细微处往往左右最终的滞空表现。赛场边常能看到俯身调试的身影,课本上的空气动力学知识,也就在一次次制作与现场调整里慢慢落进手里、吃透心里。对不少选手来说,整个过程本就是不断试错、不断发现问题的过程,而这份经历本身,就是很实在的成长。
这项赛事在茂名已经走到第十届。广东省青少年科技实践能力挑战赛自2013年创设,现已列入省教育厅2025至2028学年面向中小学生的全省性竞赛白名单。往届省赛里,茂名代表队累计收获12个冠军、16个亚军、9个季军。近五年全市青少年科创类赛事累计斩获国省级奖项862项,科创育人的土壤一直在慢慢增厚。
市赛落定之后,选拔出的优胜队伍将赴东莞道滘,参加第十四届广东省青少年科技实践能力挑战赛。市科协相关负责人谈及办赛初衷时提到,赛事坚持“以赛促学、以赛促创”,跳出纯理论答题模式,把重心放在动手实践上,让青少年实实在在触摸工程技术的趣味。从带降、伞降到翼降,变的只是结构形式,不变的是“动手做、现场调、赛后复盘”这一整套实践节奏。很多科学道理,单看书本只是一行字,亲手做过一遍,理解才真正落了地。航天梦、科技梦,有时并不遥远——它就藏在一支小小的“火箭”里,藏在每一次认真的观察和沉下心来的反复调试之中。
文/茂名日报社全媒体记者杨建波图/茂名市科技协会