中国青年网|未来想用火箭送快递,南航“00后”学生自制火箭成功发射并回收( 二 )
10个月实验 , 在一次次失败中找到答案
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 。 ”
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 。
南航航天学院2019级航天中乌班学生白澔烔是刘上的好友 , 早在二人考入南航之前 , 白澔烔便以“BossMonkey”的网名与刘上在科技论坛相识 。 去年刘上提出制作火箭的设想后 , 白澔烔一直与刘上保持着交流 。
“去年航天学院运动会 , 我就发现他在操场上独自在自学单片机相关知识 , 他就是这样非常快速地突破了一个个知识点 , 尤其是疫情期间 , 研究进程突飞猛进 。 刘上的个人能力毋庸置疑 , 但有控火箭涉及方面很多 , 不可能每一点都兼顾 , 所以爱好者之间相互帮助交流是很重要的环节 。 ”白澔烔说 。
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 。
刘上也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 , 与成员们相互请教 。 由于常常埋头研究到凌晨两三点或者更晚 , 第二天早上照常上课 , 群友们都称他为“肝帝” 。
“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 。 ”
7年热爱 , 追求无止境
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 。 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 。
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” 。
在刘上的房间里 , 贴着一张SpaceX的海报 , SpaceX的创始人马斯克是刘上的偶像 。 初中时 , 刘上了解到SpaceX公司的可回收垂直起降的火箭 , 瞬间被吸引 , 加上对各类科幻电影的喜爱 , 都影响了刘上的研究方向 。
“我就是想搞点好玩炫酷、对社会有价值的东西出来 。 ”在刘上看来 , 视频的爆红有因可循 , “以前大家都觉得只有国外网友能玩火箭 , 所以在国内看到会觉得还蛮惊喜的 。 如果我能继续做成功 , 应该还是挺有鼓舞性的 。 ”
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