解锁新技能 大一学生自制火箭成功发射并回收

疫情期间，宅在家里的你

都忙了什么，有哪些收获

是解锁了一些新技能

还是默默地长了十五斤肉

在南京，有位大一男生

选择在这段特殊时期

自制火箭发射成功并回收

他录制的视频在网上火了之后

不少网友纷纷感慨

“未来可期”

“太强了，这才是后浪”

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

3

2

1

发射

发动机点火

火箭拖着尾烟升空

网友满屏的“惊喜”“惊叹”

随着视频上的弹幕的滚动

不断地向外传递着

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

火箭背后的故事

近日，这条名为《疫情在家耗时半年自制一枚矢量喷管TVC姿态控制伞降回收固体火箭 (成功发射-回收)》的视频在网上火了。

不到一天的时间里，该视频播放量就达到41.6万，目前阅读量超过百万，有着超6000条弹幕留言。

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!”

2019年10月19日，刘上在网上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的制作过程。

刘上介绍，这枚火箭他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，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，但只要我一直坚持下去，说不定哪天就成功了。”

保持着这样的决心，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。

刘上发布在网络上的部分视频。

《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》……网络上的37个视频，记录了刘上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。

火箭研发过程展示。受访者供图

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。

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，我对于燃料方面的了解不够深入。”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。“虽然有危险，但都是可控的。试验的时候会找无人的地方，提前找好掩体，备好灭火器，遥控点火。”

发动机测试。受访者供图

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。

火箭各模块。受访者供图

“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。”

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。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。

刘上的房间。受访者供图

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”。

“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。朱旭东说。“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。”

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。”

网友这么评价

@猴子老板

作为同学和网友，从去年开始见证了制作历程。最初的原型机是去年国庆完成的，到现在成功发射，一步一步实属不易。

研发工作量巨大，我有幸帮了些小忙参与其中，深知整个研究过程的不容易。通过长期的研究、学习攻关，最终在前些日子成功发射，具有非凡的意义。

@我们的太空

未来可期，未来可期。

@isolation小强

大佬的大一

@动物们的世界

这不能叫“后浪”，这是海啸啊!

标签： 大一学生自制火箭成功发射