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先锋00后大学生成功发射和回收了火箭
未来想用火箭送快递
“未来值得期待! “大学一年级就完成了! ”最近,一名学生成功发射自制固体火箭的视频在哔哩哔哩视频网站(b站)上起火。 不到一天,这个视频的播放次数达到了41.6万次,现在浏览次数超过了百万次,弹幕留言超过了6000条,而用嘀嗒发布的视频却获得了800多万次的播放次数。
在视频中,有一个透明的箭体,形状帅气的火箭站在一枚空的地面上等待发射。 倒计时开始,发动机点火,火箭拖着尾烟上升空,飞行190米后落下,降落伞成功打开,火箭顺利着陆回收。 之后,视频展示了从火箭自主设计,到流体模拟、制造、测试、控制,再到最终发射和回收的全过程。
这个视频的作者,火箭的设计者叫刘上,就读于南京航空航天大学航天学院航空航天工程专业,刚完成大学一年级的全部课程。 视频的每一步都是他自主完成的,其中包含的专业信息之多,被网友们誉为“真正的专业大神”。
37部影片,一步一步突破难关
该火箭高约96厘米,直径9.5厘米,重3.1公斤,不同部件使用光固化树脂、电子木、尼龙、pc塑料、碳纤维、不锈钢等材料,刘先生在疫情期间在家上网课,
去年10月,刘先生已经有了这样的构想。 “当时,看到海外有名的粉丝‘bps.space’创造的身影,控制了火箭,得到了灵感。 但是,最初的想法非常粗暴,很多知识点没能理解。”
2019年10月19日,刘上通过自己的b站账户发布了第一个相关视频“小型矢量喷管姿态自稳定体火箭”,展示了作为固体火箭雏形的模型火箭的制作过程。
刘先生说,最初打算制作简单的火箭模型,设计时没有考虑到各种现实因素,但随着模型的逐渐完成,出现了使用固体火箭发动机放飞这个模型的想法。
在视频评论栏里,刘先生写了以下内容。 “这个项目我会继续下去。 这是一个充满困难和挑战的过程,也是一个漫长的过程。 我需要不断学习,不断探索,不断尝试,但如果我坚持下去,有一天我可能会成功。”
在半年多的时间里,通过自学和爱好者们的交流,刘先生点亮了机械设计、3d建模、发动机、燃料、编程、飞控算法、3d打印的“技能树”,终于实现了火箭的成功发射。 b网站的37个视频记录了刘先生踏实的研发过程。
“推力矢量控制( c )”“姿态控制”“模块化设计”“可重新采用”……这些都在这枚火箭的“牛”那里。 火箭采用了刘先生自制的c发动机。 的喷口可以向不同的方向偏转,只要稍微改变一下方向,火箭就会笔直上升空。 这台c发动机是刘先生这次最满意的设计之一,也是民间火箭爱好者圈子里的一大突破。 另外,发动机采用“c型”燃料内孔,推力平稳; 带上起落架,不用发射台的辅助就可以起飞。
对刘先生来说,为火箭安装姿态控制系统也是一种全新的尝试。 如果有这个的话,提升了空的火箭会根据从传感器收到的数据,在空中自动调整姿势。 火箭用空完成推力矢量和鸭翼控制的切换,不需要远程操作。
经过10个月的实验,在一次失败中找到了答案
在研究开发中,矢量引擎的部分是最花时间的。 在近四个月的尝试中,刘先生经历了几次失败。
最大的难题是发动机矢量喷口的设计,缺乏这方面的知识的刘先生参考了很多书,设计完成后和朋友一起完成了推力矢量的流体模拟,最终的模拟结果与实验高度一致。
“另一个是燃料问题。 我对燃料知识不足。 ”刘先生说。 研发过程需要大量的实验验证改进,火箭燃料的安全问题更为重要,不能有任何失误。 “有危险,但是可以控制。 实验时找个没人的地方,找个避难所,准备好灭火器,远程点火。”
6月的发动机测试连续两次失败,刘先生损失了一千元,对他也是一个沉重的打击。 经过调整,他与同类燃料高手不断讨论,最后用配方调整、燃料表面冷冻等做法处理了问题。
南航航天学院2019级航天中乌班学生白澔烔是刘上的好朋友。 去年,在刘先生提出火箭制作的构想后,白澔炯一直与刘先生保持着交流。
在去年的航天学院运动会上,白澔烔发现刘先生正在操场上自学单片机相关知识,“他迅速突破了每一个知识点,特别是在疫情期间,研究进程取得了飞跃。” 白沣镝表示,刘上的个人能力自不必说,但控制火箭是多方面的,不能各取兼顾,“爱好者之间相互合作交流是非常重要的环节”。
刘先生表示,同乡兼网民刘奕兵是给自己最大帮助的人。 从最初的发动机加工到视频后期制作,刘奕兵几乎在现场参加了所有的测试和火箭的最后发射。
刘先生也经常在粉丝组成的交流小组中分享自己的研发进度和难点,并与成员进行交流。 因为埋头于研究到凌晨两点或三点以上,第二天早上照常上课,所以小组的朋友们称他为“肝帝”。
“这枚火箭还没有达到最好的性能。 ”刘畅说,通过火箭上安装的传感器和定位模块,收集此次飞行的各种数据,并继续改进程序算法。 “我的最终目的是用火箭送快递。 ’刘先生来介绍。 为此,他阐明了“姿态控制、飞行轨迹控制、定点软着陆”三个阶段的研发战略。
爱七年,无限追求
初中的时候,刘先生已经发射了自制火箭,用自制的无人机拍了航空照片。 “摄影、录像制作、航空模型、穿越飞机飞花、火箭、外骨骼,他什么都玩。 ”白澔烔说。
多亏了父母的大力支持,刘先生可以将越来越多的精力投入到有趣的事情上。 平时,刘先生阅读的书都是自己收集的专业书籍,房间里也摆满了制作模型的设备和工具,刘先生自己觉得“好像有点着火了”。
刘的房间里,spacex的创始人面具贴着刘的偶像spacex的海报。 初中的时候,刘先生知道了spacex企业可回收的垂直起降火箭,一瞬间就被吸引住了,沉迷于各种科幻电影,影响了他的研究方向。
“我想做快乐、酷、对社会有价值的东西。 ’刘先生说,视频走红是有原因的,“以前大家都以为只有新闻网民才能玩火箭,在国内看会很惊讶。 如果我能继续成功,应该还是令人鼓舞的。 ”
视频发布后,《bps.space》也观察了刘的成果,他说:“不可思议,这是一部很棒的作品! ”。
“与其他新生的朋友圈‘画风’不同,刘同学的微信朋友圈记录了他在宇宙飞行道路上每一步的成长。 ’刘先生本科生导师、航天学院副院长朱旭东说。 了解刘先生在宇宙科学创造方面的热情后,学院联系了相关行业的教授对他进行了专业指导。 据悉,本科生导师制是航天学院为学生选拔专业指导教师的培养制度,本科生入学时将为各寝室4名学生配备1名专业指导教师。
大学一年级期间,刘先生加入了学校的航模队。 航空模队老师史明双领导刘上用自制火箭申报航空空特色科技创新基地创新项目,并得到学校经费支持。
年,还在上中学的刘上在qq空之间说:“我认为最有魅力的东西是航空模型、火箭和化学。 ”。 他说:“我的追求一直没有停止过。 今后想把爱变成事业”并坚持了自己的爱。 (李润文) )。
标题:“北斗定位水稻机械智能除草机显身手”
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