試論網(wǎng)絡(luò)和航宇科普中心在提高民眾航空知識(shí)中的作用

文/虞小紅

進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)代后，如何提高民眾的航空知識(shí)，關(guān)系到國(guó)家的航空業(yè)發(fā)展速度。尤其是人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到航空工業(yè)作為現(xiàn)代科技的皇冠，不僅關(guān)系到國(guó)家實(shí)力，而且關(guān)系到國(guó)家的安全。

然而長(zhǎng)期來(lái)，上海普及航空知識(shí)，主要是航宇科普中心。但是由于以往主要是些模型和圖片，缺乏形象生動(dòng)的傳播手段，所以來(lái)參觀的民眾，尤其是中小學(xué)生走馬觀花，注意力分散。這樣，展館中大部分展出的展品未達(dá)到航空科普教育宣傳的預(yù)期目的，如對(duì)各種飛機(jī)的構(gòu)造、性能和用途等知識(shí)點(diǎn)都了解不夠，多數(shù)學(xué)生看展品表面的多，深究的少。其次，對(duì)有些航空知識(shí)概念還比較模糊，如航空和航天概念混淆，把航空說(shuō)成是航天；直升機(jī)和飛機(jī)的概念模糊，直升機(jī)叫做直升飛機(jī)等等。對(duì)一些擺放的展品，更是往往被學(xué)生忽略掉。

近年來(lái)，我們努力運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)和多媒體的作用，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)形象化、易調(diào)動(dòng)人們思維和傳播迅捷的特點(diǎn)，嘗試使用3 D技術(shù)制作光電結(jié)合的模型和圖片，利用人工智能手段制作機(jī)器人，利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行資源共享。以及將航展與航宇知識(shí)普及相結(jié)合，使得網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在普及航空知識(shí)等方面相結(jié)合，同時(shí)還通過(guò)我國(guó)制作大飛機(jī)的艱巨歷程介紹增強(qiáng)民族自豪感。經(jīng)過(guò)這些努力，航宇科普中心不僅是參觀的場(chǎng)所，而且成為真正普及科學(xué)知識(shí)的場(chǎng)所和增強(qiáng)愛(ài)國(guó)主義信念的基地。在此基礎(chǔ)上，我們強(qiáng)調(diào)將航宇科普中心由靜態(tài)展示，變成動(dòng)態(tài)演示；讓參觀者有被動(dòng)聽(tīng)講，變成親身體驗(yàn)。

增設(shè)“體驗(yàn)直升機(jī)飛行”活動(dòng)項(xiàng)目，讓學(xué)生在實(shí)物展示和虛擬演示中了解、掌握直升機(jī)主要特性和用途。

——以直-5直升機(jī)為例。直-5直升機(jī)，是由哈爾濱飛機(jī)工業(yè)公司1958年2月研制生產(chǎn)，是中國(guó)制造的第一種多用途直升機(jī)，也是新中國(guó)直升機(jī)科研應(yīng)用的開(kāi)端。研制初期代號(hào)“旋風(fēng)25”，原型為蘇聯(lián)米-4直升機(jī)。直-5采用1臺(tái)活塞-7氣冷星形14缸發(fā)動(dòng)機(jī)，功率1770馬力(1250千瓦)。主螺旋槳直徑21米，長(zhǎng)為16.8米，高為4.4米。起落架為固定四點(diǎn)式，單旋翼帶尾漿式布局?？纱怪逼鸾?，空中懸停，前飛、后飛、側(cè)飛。

直升機(jī)的主要升力原理：發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋翼提供升力，把直升機(jī)舉托在空中，單旋翼直升機(jī)的主發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)也輸出動(dòng)力至尾部的小螺旋槳，通過(guò)調(diào)整小螺旋槳的螺距可以抵消大螺旋槳產(chǎn)生的不同轉(zhuǎn)速下的反作用力。

用途：一次可運(yùn)載11名全副武裝的士兵，或8個(gè)傷員擔(dān)架和1名醫(yī)務(wù)人員?？裳b載1.2噸貨物，吊運(yùn)時(shí)可運(yùn)載1.35噸。直-5的機(jī)艙內(nèi)可裝卸北京212A吉普，該吉普常用于作為78式82毫米無(wú)座力炮的載車(chē)，為空降兵提供火力支援。還有森林滅火，水中救人，廣泛地應(yīng)用于軍用價(jià)值和民間運(yùn)用價(jià)值。1966年周恩來(lái)總理訪問(wèn)邢臺(tái)地震災(zāi)區(qū)乘坐的就是直-5直升機(jī)。

過(guò)去這些知識(shí)都是靠講解員講解，可是由于圖片陳舊，實(shí)物展示看不清內(nèi)部，學(xué)生聽(tīng)了枯燥乏味如今采取充分利用其固有的特性，設(shè)計(jì)一款體驗(yàn)直升機(jī)飛行娛樂(lè)活動(dòng)項(xiàng)目。其設(shè)計(jì)根據(jù)升降機(jī)的原理模仿直升機(jī)升力，外形做成直-5直升機(jī)的1：1模型，機(jī)艙內(nèi)設(shè)有一個(gè)4D屏幕，每個(gè)座位的前方都標(biāo)有顯示數(shù)據(jù)的儀表，顯示直升機(jī)的高度和時(shí)速，并同步配有語(yǔ)音介紹。首先讓學(xué)生坐上去，感覺(jué)就象乘上了直升機(jī)，從中體會(huì)出直升機(jī)垂直起降，空中懸停，前飛、后飛、側(cè)飛等一些特性，同時(shí)關(guān)注儀表上數(shù)據(jù)顯示的高度和時(shí)速的變化，(直升機(jī)的最大時(shí)速可達(dá)300公里/小時(shí)以上，俯沖極限速度近400公里/小時(shí),實(shí)用升限可達(dá)6千米（世界紀(jì)錄為12.45千米），一般航程可達(dá)600～800公里左右。如攜帶機(jī)內(nèi)、外副油箱轉(zhuǎn)場(chǎng)航程可達(dá)2000公里以上。)

接下來(lái)觀看森林滅火、水中救人、地震救災(zāi)、空降傘兵、航空運(yùn)動(dòng)等4D動(dòng)感場(chǎng)景，可以編為故事情節(jié)，使展品的知識(shí)性與娛樂(lè)性融為一體。通過(guò)體驗(yàn)，從而達(dá)到了雙向的作用，不僅實(shí)現(xiàn)了展品設(shè)計(jì)的科普預(yù)期目的，也滿(mǎn)足了學(xué)生探索科學(xué)的樂(lè)趣，比講解更為生動(dòng)形象，更受廣大航空愛(ài)好者和青少年的歡迎。對(duì)普及直升機(jī)知識(shí)起到了推動(dòng)的作用，對(duì)直升機(jī)升力原理與飛機(jī)的不同有了感性認(rèn)識(shí)，理解了“直升機(jī)”為什么不能稱(chēng)為是“直升飛機(jī)”的原因所在了。

采用VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，怎樣運(yùn)用航空個(gè)人救生裝備，體驗(yàn)空中危難狀態(tài)實(shí)施逃脫過(guò)程

航空館三樓設(shè)有“航空個(gè)人救生裝備”展示區(qū)，其中陳列的主要包括供氧和空調(diào)系統(tǒng)、抗過(guò)載和防寒飛行服系列、通訊和保護(hù)頭盔、彈射椅、降落傘、水上和地面生存求救設(shè)備等。它不但可挽救飛行員生命，同時(shí)還可鼓舞戰(zhàn)志，增強(qiáng)飛行信心。

當(dāng)飛機(jī)遇到危險(xiǎn)時(shí)，彈射座椅是應(yīng)急離機(jī)裝置，由火箭推進(jìn)，受程控系統(tǒng)感受高度、速度、運(yùn)動(dòng)加速度等參數(shù)，飛行員按下彈射座椅的按鈕，在一秒中飛離機(jī)艙，因?yàn)槿艘芜B著，首先打開(kāi)小的引導(dǎo)傘平衡坐姿，然后人與座椅分離，打開(kāi)大的主降傘，，平均以每秒6米的速度往下降，可保證飛行員應(yīng)急離機(jī)返回地面。這時(shí)抗荷褲，代償服，保護(hù)頭盔，供氧面罩，防核防生化套服等，可為飛行員在各種不利環(huán)境下提供生理保護(hù)，以利飛行員在高空、高速、大機(jī)動(dòng)過(guò)載時(shí)，克服因血液分布改變和內(nèi)臟位移,導(dǎo)致喪失意識(shí)等危害。其中的高空代償服是在萬(wàn)米以上高空中給飛行員身體表面施壓，以免高空缺氧造成傷害的防護(hù)裝備，可防止體內(nèi)外壓差過(guò)大形成呼吸困難和血液汽化、引起昏厥等現(xiàn)象。若與密閉頭盔、代償手套鞋襪配套，則飛行高度可達(dá)12-50千米。如不剩掉落海里，身上有救生背心，待充氣后，能讓人直立在水中，頭露在水面上，然后打開(kāi)救生筏，坐在筏中就更安全了。身邊還帶有海上、沙漠、叢林、寒區(qū)等條件下保障生存的救生物品，如食物藥品、防寒睡袋、引火物、電臺(tái)、信號(hào)槍、海水染色劑等。橘色的救生設(shè)備還可防鯊。

這些救生裝備如果只是僅讓參觀者通過(guò)觀看，是不會(huì)真正了解其用途的，只知其一，不知其二，更不會(huì)明白是如何用救生裝備逃脫空中危難的，靠講解員的詳細(xì)介紹才能了解。

這些詳細(xì)介紹如果換一種形式，也就是筆者提出的用VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，也是當(dāng)今世界前沿科學(xué)之一。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，它利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，是一種多源信息融合的、交互式的三維動(dòng)態(tài)視景和實(shí)體行為的系統(tǒng)仿真，使用戶(hù)沉浸到該環(huán)境中。包括模擬環(huán)境、感知、自然技能和傳感設(shè)備等方面。

讓學(xué)生在特定的環(huán)境下，戴上VR眼鏡，自己成為主角，用感知覺(jué)親身體驗(yàn)當(dāng)飛機(jī)遇到危險(xiǎn)時(shí)，整個(gè)逃脫的過(guò)程。通過(guò)自己操作（可以有語(yǔ)音提示），體驗(yàn)迅速升空、下降，何時(shí)打開(kāi)降落傘，感受氣流及飛行服對(duì)身體略有擠壓的感覺(jué)。落在水中怎么處理，怎樣吹氣，怎樣打開(kāi)救生筏，遇到鯊應(yīng)該怎樣應(yīng)付，等等驚心動(dòng)魄的過(guò)程。對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)通過(guò)這次“親身經(jīng)歷”，不僅獲得了航空救生裝備的科普知識(shí)，還可以堪稱(chēng)是一個(gè)令人難忘的航空歷險(xiǎn)記。

設(shè)計(jì)難易不同，并帶有趣味可操縱性的活動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置，適合、滿(mǎn)足不同年齡層次的參觀者需求

現(xiàn)在展廳中的實(shí)驗(yàn)裝置存在著一些問(wèn)題，如真空鈴、空氣導(dǎo)電、流體速壓演示器、升力儀裝置等，都是以觀察現(xiàn)象為主而操縱性較少。它們的知識(shí)性也只適合中、小學(xué)生，對(duì)眾多的中青年和航空、航天愛(ài)好者想要更進(jìn)一步探索的裝置卻沒(méi)有，比較遺憾。如只能觀察現(xiàn)象，而無(wú)從下手，沒(méi)有探究的過(guò)程，參觀者的興趣就會(huì)減半。要么不理解其道理，要么就覺(jué)得簡(jiǎn)單、枯燥。

裝置就是讓參觀者自己動(dòng)手操作，并在操作過(guò)程中探索發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題。曾經(jīng)有一位大學(xué)教師給我們提出了很好的建議，“你們的升力儀裝置如果有電腦控制就好了，如產(chǎn)生多少升力，可以通過(guò)演示機(jī)翼的翻轉(zhuǎn)，就會(huì)顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)，同時(shí)能觀察升力多少、重力多少、阻力多少，這樣大學(xué)生也會(huì)感興趣的?！?/p>

筆者還認(rèn)為戰(zhàn)機(jī)的超音速、亞音速，以及客機(jī)和戰(zhàn)機(jī)的航速演示也可以設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)域，讓參觀者通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較有感性認(rèn)識(shí)，通過(guò)感官，知道超音速和亞音速的速度之比。動(dòng)態(tài)的演示比模型擺放要有意義的多，而且復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化了，可以讓更多的青少年通過(guò)活動(dòng)，掌握航空知識(shí)。所以，裝置不僅要考慮到難易之分，同時(shí)還要考慮到可操縱性、可參與性，只有這樣才會(huì)吸引更多的不同年齡層次的參觀者，使他們?cè)诟髯灾鲃?dòng)探索、探究的活動(dòng)過(guò)程中，提高對(duì)汲取科學(xué)知識(shí)的樂(lè)趣。實(shí)驗(yàn)裝置也達(dá)到了預(yù)期的科普教育效果。

展品活起來(lái)了，學(xué)生探索科學(xué)的興趣也高漲了，通過(guò)各種體驗(yàn)，使學(xué)生獲得了航空知識(shí)，同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生熱愛(ài)航空的熱情。認(rèn)識(shí)到雖然探索科學(xué)的征途還很長(zhǎng)，科普工作任重而道遠(yuǎn)，但是只要有信心，一代代傳遞下去，我國(guó)的航空事業(yè)會(huì)越來(lái)越好。

通過(guò)不斷創(chuàng)新，我們也充分認(rèn)識(shí)到現(xiàn)代科技是航宇科普中心生存發(fā)展的支柱，只有不斷學(xué)習(xí)運(yùn)用新科學(xué)技術(shù)才能使航宇科普中心具有生命力；其二，要通過(guò)各種易被民眾喜歡接受的科技活動(dòng)，使民眾從被動(dòng)參觀轉(zhuǎn)為主動(dòng)參與，這樣即使展示館提高了活動(dòng)層次，也豐富了活動(dòng)內(nèi)容；三是主動(dòng)結(jié)合國(guó)內(nèi)外航空業(yè)發(fā)展，以及與相關(guān)航展等活動(dòng)結(jié)合，不斷更新展館的內(nèi)容，使得新科技只是為我所用；四是要將航宇科普中心作為既是傳播科學(xué)知識(shí)場(chǎng)所，又是娛樂(lè)中心，寓教于樂(lè)，讓更多中小學(xué)生成為我國(guó)航空事業(yè)的接班人。