●青 辰
2020年8月6日,一轮圆月下,一枚有着醒目红色的头部、箭身透明、外形炫酷的自制火箭,矗立在一片空地上等待发射,身后是一片绿油油的田野。
随着阳刚豪气的倒计时:“三、二、一,点火!”瞬间,火箭拖着尾烟骤然升空,火箭尾部喷出的强大气流,将地面掀出风沙走石。火箭拖着长长的尾巴冲上云霄,转眼成为点缀在晚霞与圆月构成的背景板上的一缕流光。
同时,多个摄像机位多角度记录了火箭上天时的雄姿。通过火箭上的摄像头,得以俯瞰城市与遥远地平线的边际。火箭长空飞行190米后下落,紧接着黄色降落伞成功打开,火箭在降落伞的保护下顺利着陆在山林间,循着GPS定位信息,在四轴飞行器引领下,完美回收火箭本尊。
整个视频虽然只有短短八分钟,却很完整。它对火箭构造及各个功能模块,进行了详细的科普说明,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。即使对火箭不熟悉的人,也能明白个大概。
据介绍,这枚火箭高约96厘米、直径9.5厘米、重3.1千克,不同部件用到了光固化树脂、电木、尼龙、PC塑料、碳纤维等材料。
这则自制固体火箭成功发射并回收的视频,不到一天的时间里,在B站播放量就达到41.6万,《人民日报》等主流媒体也纷纷转发。挑剔的网友们心服口服:“太牛了。”“未来可期!”“大一就把毕业设计做完了!”“少年强,则国强!”
视频的作者,同时也是火箭的设计者是一名大二学生,名叫刘上,今年19岁,就读于南京航空航天大学。
刘上从小就喜爱科技探索,动手能力很强,小学时就做出了水火箭。初中时,他加入校科技社开始“玩航模”,初一那年,他操控自己组装的无人机,从1600米高空航拍了常德美景。他对做火箭十分着迷,经常上网自学与自制火箭相关的知识,房间内摆满了各类制作模型的设备和工具。
进入常德市二中读高中后,学校不仅有航模社团,还有专职专业的指导老师,刘上如鱼得水,无人机、航模、机器人、摄影、视频制作、穿越机花飞、外骨骼等,他都玩得很在行。
2020年疫情期间,刘上决定自制一枚矢量喷管可控火箭。他经常在爱好者组建的交流群中,分享自己的研制进度和难点,与成员们相互交流。2020年6月,发动机测试接连两次失败,刘上损失了上千元,这对还是学生的他来说,真是打击不小。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,顺利解决了问题。
“推力矢量控制(TVC)”“姿态控制”“模块化设计”“可重复使用”……这些都是这枚火箭的“牛”处所在。自制的TVC发动机是刘上此次最满意的设计之一,在民间火箭爱好者的圈子里也是一个不小的突破。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。此外,发动机使用“C型”燃料内孔,推力平稳;自带起落架,无需发射架辅助便能起飞。
这枚火箭涉及的专业知识之多,令网友们大呼“真是专业大神”!谈及未来,刘上坚定而自信,“我的最终目标是用火箭送快递,让装载着货物的“火箭快递员”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。这是一个长久的、充满困难与挑战的过程,但只要我一直坚持下去,说不定哪天就成功了。”