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太厉害了!大一学生自制“火箭”成功发射并回收

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近日,一条由学生自制,完整展现了一枚火箭从自主设计,到流体仿真、制造、测试、控制,并最终发射和回收全过程的视频走红网络。8月12日,北京青年报记者从南京航空航天大学了解到,这段视频的作者、火箭的设计者名叫刘上,是该校航天学院航空航天工程专业大一的学生。视频中所有步骤都由他自主完成。

2019年10月19日,南京航空航天大学航天学院航空航天工程专业大一学生刘上发布了第一个相关视频《小型矢量喷管姿态自稳固体火箭》,展示了作为固体火箭雏形的模型火箭的制作过程。

在评论区中,刘上写道:“这枚火箭我最初只打算做成简单的模型,所以在设计时并未考虑各种现实性因素。不过,随着模型渐渐完成,我便有了使用固体火箭发动机使这个模型飞起来的想法。这个项目我会持续地做下去,这是一个充满着困难与挑战的过程,同时也是一个长久的过程,需要我不断地去学习、不断地去探索、不断地去尝试,但只要我一直坚持下去,说不定哪天就成功了。”

保持着这样的决心,在半年多的时间里,通过自学和与爱好者们交流,刘上点亮了机械设计、3D建模、发动机、燃料、编程、飞控算法、3D打印的“技能树”,才最终实现火箭的成功发射。

《模型小火箭发射》《小型火箭TVC推力矢量控制器》《固体火箭发动机地面试车失败》《自制碳纤维固体火箭发动机第七次测试取得圆满成功》…… 37个视频记录了刘上一步一个脚印的研制过程。

通过努力,刘上的火箭完成了。在火箭发射的那天,刘上拍摄了那段阅读过百万的视频。视频中,一枚拥有透明箭体的火箭矗立在一片空地上等待发射。倒计时开始,发动机点火,火箭拖着尾烟升空,成为点缀在晚霞与圆月构成背景板上的一处明丽的光亮。随后火箭下落,降落伞成功打开,火箭顺利着陆并被回收。

据介绍,这枚火箭高约96cm,直径9.5cm,重3.1kg,不同部件用到了光固化树脂、电木、尼龙、PC塑料、碳纤维、不锈钢等材料,是刘上疫情期间在家中上网课之余做的。

“推力矢量控制(TVC)”“姿态控制”“模块化设计”“可重复使用”……刘上说,火箭搭载了自制的TVC发动机。发动机的喷口可以向不同方向偏转,只要稍稍改变方向,就可以保证火箭笔直升空。这在民间火箭爱好者的圈子里也是一个不小的突破。

这次火箭的成功发射并没让刘上停止继续研究,“这枚火箭还没有达到最高的性能。”刘上表示,通过安装在火箭上的传感器和定位模块,他采集到了本次飞行的各类数据,将继续改进程序算法。“我的最终目标是用火箭送快递,”刘上介绍,装载着货物的火箭“快递员”会精准地射向目的地,并在到达后通过减速发动机安全软着陆。

文/本报记者 王天琪

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