国外自制小火箭升空机器

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  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的背景板上一处明丽的光亮。随后火箭下落,降落伞成功打开,火箭顺利着陆并被回收。随后,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。

  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,其中涉及诸多专业知识,令网友们大呼“线个视频

  “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。火箭搭载了刘上自制的TVC发动机。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。这枚TVC发动机是刘上此次最满意的设计之一,这在民间火箭爱好者的圈子里也是一个不小的突破。

  为火箭安装姿态控制系统对刘上而言同样是一次全新的尝试。有了它,升空后的火箭会根据传感器收到的数据,在空中自动调整姿态。火箭还能在空中完成推力矢量和鸭翼控制的切换,全程无需遥控。

  这枚火箭高约96cm,直径9.5cm,重3.1kg,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做的。不过,去年10月,他就有了这样的设想。“当时看到国外知名的爱好者‘BPS.space’制作的姿态控制火箭,激发了灵感。不过最初的想法非常粗糙,有很多空白的知识点没有去了解。”

  在评论区中,刘上写道:“这枚火箭我最初只打算做成简单的模型,所以在设计时并未考虑各种现实性因素,不过随着模型渐渐完成,我便有了使用固体火箭发动机使这个模型飞起来的想法。”在视频的评论区中,刘上写道:“这个项目我会持续地做下去,这是一个充满着困难与挑战的过程,同时也是一个长久的过程,需要我不断地去学习、不断地去探索、不断地去尝试,

  刘上表示,自己的同乡兼网友刘奕兵是给予他最大帮助的人。从最初的发动机加工一直到视频后期制作,这位朋友始终支持着自己。“他几乎在现场参与了每一次测试和火箭最后的发射,测试时的素材他拍摄的比我自己还多,特别感谢他。”刘上介绍,刘奕兵是自己的同龄人,也是高校内的火箭爱好者,二人在网上认识后一拍即合,很快成为火箭研制之路上的坚强支持。

  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。”白澔烔这样形容刘上国外自制小火箭升空机器。平日在朋友眼中“不太爱说话”的他,总能对自己的作品侃侃而谈。

  去年,刘上考入南航航天学院学习。“之前圈子里有个厉害的‘前辈’来了南航。探索永无止境,在南航学习,我相信自己在未来只会更加专业。

  “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。”让我们一起期待吧。

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