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南京“00后”学生自制火箭成功发射并回收:未来想用火箭送快递

2020-08-11 10:15:16

龙虎网讯(通讯员 张紫略 倪子涵 柯龙婕旻)“未来可期”“太强了,这才是后浪”“大一就把毕设做完了!”近日,一条学生自制固体火箭成功发射的视频在网上火了。不到一天的时间里,该视频全网播放量就已经超过800万。

火箭示意图

视频中,一枚拥有透明箭体、外形炫酷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。视频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,并最终发射和回收的全过程。

据了解,这则视频的作者、火箭的设计者名叫刘上,就读于南京航空航天大学航天学院航空航天工程专业,刚结束大一的所有课程。视频中所有步骤都由他自主完成,其中涉及的专业知识之多,令网友们大呼“真是专业大神!”

37个视频,记录下一步步攻克难关瞬间

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制作的。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。

火箭研发过程展示

《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》……刘上视频账号上的37个视频,记录了他一步一脚印的研制过程。

“用半年的时间一步步做出来,看到火箭发射成功还是很有成就感的,但想的更多的还是如何改进。”刘上说自己喜欢用相机把过程拍摄下来,记录下自己一步步攻克难关的不易。

10个月实验,在一次次失败中找到答案

在研制中,矢量发动机的部分是耗时最久的。近四个月尝试,刘上经历了数次失败。

在6月份的发动机测试中,刘上接连发生两次失败。测试时,矢量控制系统已经成型,发动机上安装有矢量喷口、高速舵机等部件,成本很高。两次失败让刘上损失了上千元,也对他造成了不小的打击。经过一番调整,他和伙伴中燃料方面的高手不断讨论,最后通过调整配方、冷冻燃料表面等方法解决了问题。

发动机测试

“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。为此,刘上确定了三步走的研发策略:“姿态控制、飞行轨迹控制、定点软着陆。”

7年热爱,希望将热爱变成事业

早在初中时,刘上就已发射过自制火箭,并用自制的无人机航拍。“他涉及方面很多,摄影、视频制作、航模、穿越机花飞、火箭、外骨骼,什么都玩。”朋友这样形容刘上。

得益于父母的大力支持,刘上能将更多的精力投入到兴趣上。平日里,刘上阅读的书籍全是自己搜集来的专业书,他的房间内也摆满了各类制作模型的设备和工具,刘上自己都觉得“有点走火入魔的感觉”。

刘上的房间

去年,刘上考入南航航天学院学习。“与其他大一新生的微信朋友圈’画风’不同,他的朋友圈记录了他在航天道路上的每一步成长。”刘上的本科生导师、航天学院副院长朱旭东对刘上有很深的印象,“了解到他在航天科创方面的热情后,学院联系了相关领域的教授对他进行科创指导。”

据了解,本科生导师制是航天学院为学生选任专门指导老师的培养制度,在本科生入学时为每个寝室4名学生配备一名专业指导老师。大一期间,刘上还加入了学校的航模队。航模队老师史明双指导刘上用自制火箭申报了航空特色科技创新基地创新项目,获得了学校的经费支持。

2014年,还在上初中的刘上曾写下:“我觉得最吸引我的东西是航模、火箭、化学。”7年里,他一直坚持着自己的热爱。“我的兴趣好像没有起源,追求一直没断,今后希望将热爱变成事业。”

(图片由通讯员提供。)

来源:龙虎网  编辑:袁健

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