近日,一條由學生自制,完整展現了一枚火箭從自主設計,到流體仿真、制造、測試、控制,并最終發(fā)射和回收全過程的視頻走紅網絡。8月12日,北京青年報記者從南京航空航天大學了解到,這段視頻的作者、火箭的設計者名叫劉上,是該校航天學院航空航天工程專業(yè)大一的學生。視頻中所有步驟都由他自主完成。
2019年10月19日,南京航空航天大學航天學院航空航天工程專業(yè)大一學生劉上發(fā)布了第一個相關視頻《小型矢量噴管姿態(tài)自穩(wěn)固體火箭》,展示了作為固體火箭雛形的模型火箭的制作過程。
在評論區(qū)中,劉上寫道:“這枚火箭我最初只打算做成簡單的模型,所以在設計時并未考慮各種現實性因素。不過,隨著模型漸漸完成,我便有了使用固體火箭發(fā)動機使這個模型飛起來的想法。這個項目我會持續(xù)地做下去,這是一個充滿著困難與挑戰(zhàn)的過程,同時也是一個長久的過程,需要我不斷地去學習、不斷地去探索、不斷地去嘗試,但只要我一直堅持下去,說不定哪天就成功了?!?/span>
保持著這樣的決心,在半年多的時間里,通過自學和與愛好者們交流,劉上點亮了機械設計、3D建模、發(fā)動機、燃料、編程、飛控算法、3D打印的“技能樹”,才最終實現火箭的成功發(fā)射。
《模型小火箭發(fā)射》《小型火箭TVC推力矢量控制器》《固體火箭發(fā)動機地面試車失敗》《自制碳纖維固體火箭發(fā)動機第七次測試取得圓滿成功》…… 37個視頻記錄了劉上一步一個腳印的研制過程。
通過努力,劉上的火箭完成了。在火箭發(fā)射的那天,劉上拍攝了那段閱讀過百萬的視頻。視頻中,一枚擁有透明箭體的火箭矗立在一片空地上等待發(fā)射。倒計時開始,發(fā)動機點火,火箭拖著尾煙升空,成為點綴在晚霞與圓月構成背景板上的一處明麗的光亮。隨后火箭下落,降落傘成功打開,火箭順利著陸并被回收。
據介紹,這枚火箭高約96cm,直徑9.5cm,重3.1kg,不同部件用到了光固化樹脂、電木、尼龍、PC塑料、碳纖維、不銹鋼等材料,是劉上疫情期間在家中上網課之余做的。
“推力矢量控制(TVC)”“姿態(tài)控制”“模塊化設計”“可重復使用”……劉上說,火箭搭載了自制的TVC發(fā)動機。發(fā)動機的噴口可以向不同方向偏轉,只要稍稍改變方向,就可以保證火箭筆直升空。這在民間火箭愛好者的圈子里也是一個不小的突破。
這次火箭的成功發(fā)射并沒讓劉上停止繼續(xù)研究,“這枚火箭還沒有達到最高的性能?!眲⑸媳硎荆ㄟ^安裝在火箭上的傳感器和定位模塊,他采集到了本次飛行的各類數據,將繼續(xù)改進程序算法?!拔业淖罱K目標是用火箭送快遞,”劉上介紹,裝載著貨物的火箭“快遞員”會精準地射向目的地,并在到達后通過減速發(fā)動機安全軟著陸。(記者 王天琪)
(責任編輯:梁艷)