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城市中高楼林立，高层建筑发生火灾如何高效灭火？复杂结构建筑内部发生火灾，怎样才能快速摸清火场情况指导灭火？无人机已在各行各业广泛应用，能否让无人机参与到火灾救援中来？
在创新之城深圳，就有这样一群敢想敢干的中学生，他们研发出能针对高层或复杂结构建筑内部火灾进行侦察、完成投弹或自毁式灭火的轻型无人机集群系统“御火飞鹰——火情侦察控制先锋队”。
日前，在第十届中国国际大学生创新大赛萌芽赛道（针对高中生的赛道深圳选拔赛中，深圳市蛇口育才教育集团育才中学科创社的成员们凭借这款能实现高效灭火的无人机项目作品，夺得深圳市特等奖第一名，顺利晋级广东省复赛选拔。
少年创想：
接警后两分钟内抵达并控制火情
在留意到有无人机被用于战争挂载炸弹后，这种“自毁式无人机”让少年深思，发明应该是造福人类的。
于是，“御火飞鹰——火情侦察控制先锋队”被研发出来了。这个系统由轻型侦察无人机、轻型灭火无人机两大模块组成，专注于火情初期的火场侦查与精准灭火干预，希望未来能够成为消防员的“千里眼”以及第一批灭火器，最快争取在火灾发生后的两分钟内控制火情，降低高层建筑灭火难度、减少人员伤亡和财产损失。
作为该项目的负责人，育才中学高二（14）班柯钦舰同学介绍，侦察机重400克，装备了尖端传感器、摄像头，能够实时回传火情数据信息、调配附近灭火机执行灭火任务，为火灾后续调查提供关键数据。
灭火机全副武装状态下，单架重量仅为1.1千克，其中挂载的单个灭火弹就有550克，单个灭火空间约为1m³。两类无人机上都挂载了破窗模块，紧急情况下可击碎窗户玻璃进入火场内部。
“我们的灭火思路是以量取胜。”柯钦舰解释说，该系统以轻型无人机集群出动的方式，可以按需出动多架次无人机参与灭火。“当下，应用于各类场景的灭火无人机并不少见，但应用在室内狭小场景的灭火无人机，目前我们没有查到，这说明我们的研究是首创。”
这款无人机在城市真实场景中该如何运用？该项目团队成员徐锐松同学补充说，团队设想，如果在深圳微型消防站点多点布置无人机，假设火情发生在距离消防站1000米左右的位置，可以利用无人机在空中直线行动的优点，“实现接警后侦察机最快30秒抵达、两分钟内灭火机到达火场并控制火情”。
研发过程中，该项目经历了3次迭代升级。该项目团队成员肖博洋同学介绍，该项目研发可以追溯到2年前，目前侦察无人机研发成本为1000元，灭火无人机成本更低为500元，若能实现量产成本都将更低。
如何兼顾学业与科创实践？徐锐松说他和小伙伴们的做法是，从课后挤一切能挤出来的时间做项目。“我们科创的时间，就是别人看小说的时间、打球的时间。”
纯粹而真挚的热爱，最能打动人心。看到孩子们竭尽所能平衡学业与科创实践，家长们也都对他们的选择表示支持。徐锐松的母亲就对他们开展的这个项目给予肯定：“就算不是为了比赛，你也可以为了让这个发明能够真正造福人类而努力。”
精细研发：
与消防员展开“实战对决”测试
“我们不追求比赛名次，但获奖是意料之中的。”对于市赛夺冠，柯钦舰非常有底气。这是团队在进行广泛的调研后确定的项目，研发过程中“付出了非常多的心血”。
“我们克服了无数故障，也见过凌晨五点屏幕上没改完的代码。”柯钦舰介绍，无论是浩渺如烟的市场数据，反复思量的科研难题，抑或是令人喘不过气的学业压力，都没有令他们停下脚步。“补觉闭上眼，我仿佛还能看到无人机集群穿行长空，冲破火海，拯救生命于危险之中。哪怕疲倦压身，这场景也值得我们继续前进。”
采访过程中记者注意到，育才中学科创社团教室天花板铁架上有2个破洞十分显眼，这是团队在测试时，因无人机出现故障撞坏的。常和金属器材等打交道，他们难免遇到各类器材损耗和人员小擦伤。即便如此，精益求精有的柯钦舰还会主动给项目加难度、上挑战。“涉及到安全救援方面的发明，我们肯定要考虑各种极端情况。”
前段时间，柯钦舰和队员在暴雨天开展测试，以评估无人机应对极端环境的性能。无人机在开机状态下，在暴雨中淋了整整5分钟，之后完美起飞完成所有的任务。“那时候觉得很有成就感，自己的设计经住了现实的考验。”测试完成后柯钦舰才发现，即便是整个团队都躲在伞下，但仍旧被雨淋得狼狈不堪。
今年4月，项目辅导教师房继珍带领队员走进南山区松坪山消防救援站，开展系统实地测试，与消防人员进行“人机灭火实战对决”。
过程中，该团队测试了无人机抵达4楼灭火点的时间以及实际灭火效果，同时邀请一位消防员携带标准设备与无人机同步开展灭火作业“赛跑”。最后的结果如团队所料，垂直起降的无人机更快抵达火场，并且能够在狭小空间内投掷灭火弹扑灭火源，“御火飞鹰”初步展现出了实现高效灭火的特性。
此外，深圳市消防协会、南山知名消防企业等深圳社会各界都在用力所能及的方式，为学生的小小科创实践进行托举。
“科创活动能真正地激发学生的学习兴趣，过程中学生会运用跨学科的知识去解决问题。”房继珍介绍，科创实践过程中学生们会自主分工，通过多种方式获取信息、筹集更多科研经费，完成“他们自己的项目”。在这个过程中，学生们的创新意识、动手能力以及解决问题的能力都得到提升。
房继珍还特别提到，从2015年开始，深圳市教育局对成功申报的市级优秀学生社团和创客实践室给予专项经费支持，南山区相关部门也有对创新实验室的各类支持。“我们利用这个专项经费购买了激光切割机、3D打印机等硬件设施，所以非常感谢深圳和南山教育等政府部门的支持。”
研发理念：
将“利刃”变为“利器”
科学素养的形成离不开科学精神、科学思维、科学方法的启蒙，科创少年们的灵感往往孕育在日常的所见所闻、所思所想中。柯钦舰从小就喜欢研究科创产品、尝试进行科创发明实践，目前已经拥有3个发明专利，至今做过的小发明他已数不清，如曾研发过陪伴特定人群的机器人等。
在柯钦舰看来，“御火飞鹰”研发的初衷，一为实现社会价值，二为实现科技向善。他曾注意到高层火灾事故，意识到高层建筑灭火是社会的一大痛点问题，“我们想解决这个问题，让自己的发明造福人类”。此外，他留意有无人机被用于战争，机体上挂载的是炸弹，“这明显不是在造福人类”。
“我最想要的，是自己的发明能够让社会变得更好一点。”从“自毁式无人机”工作原理出发，柯钦舰想到可以把无人机携带的炸弹替换成灭火球，将对准人类的“利刃”变为拯救人类的“利器”。
在柯钦舰的认知中，“世界上绝大多数的发明，最初都是为了造福人类”。因此，不管是他个人还是团队，都秉承着一个重要的理念，就是“科技向善”。“所有被冠以伟大的发明家，他们都做出了造福人类的举动。”
追光奋进：
影响更多“圳少年”参与科创
在近年来参与科创竞赛的过程中，柯钦舰接触到了不少来自深圳的科创少年们。对于这些“同行”，他忍不住地夸赞：“他们综合素质很高，有更多的创造性，更加深远的思维，更加广阔的视野，跟他们打交道我也能收获到更全面的观点。”
比赛中，柯钦舰和其他选手互相切磋、学习交流，但绝不把彼此看作对手。“我们都心怀理想，为了让世界变得更好，愿意面对压力去追寻远处的一秒光，最终走在同一个战线上。”
去年暑假，柯钦舰参加了“了不起的南山少年”调研活动，表现十分抢眼。还获邀参加由南方都市报社主办、深圳市教育局协办的“大国有故事 深圳少年行”演说大会暨高质量发展调研报告发布活动，并登台演讲。他发表了一份科创主题报告，讲述自己的调研收获及科创故事，启发和影响更多圳少年关注科创、参与科创，赢得广泛好评。
“参与活动过程中，我看到了教育部门、媒体机构、高校科研院所、科创企业等社会各界，在推动青少年立鸿鹄之志、追求科技进步这件事上的努力。”柯钦舰对社会各界支持学生开展科创实践的举动深有体会。
“深圳这座城市，可以说是我在全世界最喜欢的城市。”在柯钦舰看来，深圳是一座“不回头看，一路前进的未来之城”。他认为，这座未来之城的校园科创教育一直走在最前列，作为深圳高中生，在学业之外他们还能抽出时间做科研，这件事本身就“非常前卫”。“必须要感谢学校的一点，就是学校提供了‘科创社’这样的实践平台，其他高中生可以跟我们一样，在这里找到志同道合的小伙伴。”
马上进入高三阶段学习，柯钦舰将更加专注于课堂与学业，希望未来在大学中继续在计算机、无人机、自动化等行业领域深造，“我希望能够永远做一个心怀理想、为了人类进步而奋斗的人”。
采写：南都记者 伍曼娜
摄影：南都记者 许松龙配资在线炒股
