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自制火箭的『00后』

2021-03-01

家教世界 2021年1期
关键词:矢量专业知识燃料

2020年8月,一条“00后”学生自制固体火箭成功发射的视频在B站上火了。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”!

7年热爱,追求无止境

初中时,刘上接触到SpaceX公司的可回收垂直起降的火箭,瞬间被吸引。在得到父母大力支持的情况下,刘上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,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”。在刘上的房间里,贴着一张SpaceX的海报,SpaceX的创始人艾伦·马斯克是刘上的偶像。2014年,还在上初中的刘上在QQ空间里写下:“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,“我的追求一直没停,今后希望将热爱变成事业”。

37个视频,见证火箭制作到发射

早在2019年10月19日,刘上便通过B站账号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制作过程。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。从制作到成功发射,刘上总共在B站上发布了37个视频,全程记录了自己的研制过程。

在一次次失败中找到答案

在整个研制过程中,矢量发动机的部分是耗时最久的。近4个月的尝试,刘上经历了数次失败。

第一大难题便是发动机矢量喷口的设计,对这方面知识储备不足的刘上参考了很多图书,设计完成后,和朋友一同完成了推力矢量的流体仿真,最终的仿真结果与实验高度吻合。“另一个是燃料问题。”刘上说。研制过程需要大量实验验证改进,火箭燃料的安全问题更是重中之重,不容许一点失误。

2020年6月的发动机测试接连两次失败,刘上损失了上千元,这对他造成了不小的打击。经过一番调整,他和伙伴中的燃料高手不断讨论,最后通过调整配方、冷冻燃料表面等方法解决了问题。

“00后”大学生独立研制火箭,缺少不了过硬的专业知识与超人的勇气。联想到嫦娥五号发射团队数百个关键测控岗位上的负责人,大多为“80后”和“90后”,平均年龄仅33岁,更证明了青年强则国强,只要中国青年奋斗不息,中国的强国梦也终将实现。

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