近日,一條學生自制固體火箭成功發射的視頻火爆網絡。視頻中,一枚擁有透明箭體、外形炫酷的火箭,矗立在一片空地上等待發射。倒計時“三、二、一,發射”,發動機點火,火箭拖著尾煙升空。通過安裝在火箭上的攝像頭,觀眾們仿佛個個置身於火箭發射中心,體驗了一把親臨發射現場的激動。最后,火箭下落,降落傘成功打開,火箭順利著陸並被回收。
這段8分鐘的視頻,完整展現了一枚火箭從設計到流體仿真、制造、測試、組裝,並最終發射和回收的全過程。火箭設計制作者、視頻作者是南京航空航天大學航天學院航空航天工程專業大一學生劉上,網友在視頻中見到的這枚火箭,是疫情防控期間他在上網課之余制作的。
早在去年10月,他就有了制造火箭的設想。“當時看到國外愛好者制作的姿態控制火箭,激發了靈感。”去年10月19日,劉上通過自己的B站賬號發布了第一個相關視頻《小型矢量噴管姿態自穩固體火箭》。其后半年多的時間裡,通過自學和與愛好者們的交流,劉上掌握了機械設計、3D建模、發動機、燃料、編程、飛控算法、3D打印等各項技能,最終實現了火箭的成功發射。
TVC(推力矢量控制)發動機是劉上此次最滿意的設計之一,在民間火箭愛好者的圈子裡也是一個不小的突破。發動機的“矢量噴管”可以靈活地向不同方向偏轉,隻要稍稍改變方向,就可以保証火箭筆直升空。此外,發動機使用“c型”燃料內孔,推力平穩﹔自帶起落架,無需發射架輔助便能起飛。
“我的最終目標是用火箭送快遞。”劉上介紹,裝載著貨物的火箭“快遞員”會精准射向目的地,並在到達后通過減速發動機安全軟著陸。為此,劉上確定了三步走的研發策略:“姿態控制、飛行軌跡控制、定點軟著陸。” 本報記者 楊頻萍