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南京这位“00后”大学生厉害了!自制火箭并发射,惊呆网友!

2022-03-03
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艾思科蓝.gif


近日,一条“大学生自制固体火箭成功发射”的视频火了。火箭设计制造者名叫刘上,是@南京航空航天大学 2019级学生,他花了半年完成这一作品。从设计、制造、测试到发射、回收,完成这枚火箭涉及机械设计、编程、3D建模、3D打印等多学科,其技术含量让人惊叹。网友:这何止是后浪,这是巨浪!



一次“不成功”的发射


完成一次火箭发射,要求创作者点亮机械设计、3D建模、发动机、燃料、编程、飞控算法、3D打印的“技能树”。

2020年8月,刚结束大一生涯的刘上,就成功发射过一枚火箭。

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2021年下半年起,他又花了整整一个学期和寒假,去研究新火箭的设计制造和组装调试。

相比两年前,此次的火箭更高更重:长1.1m,重4.25kg。结构也更为复杂:去掉了降落伞,增加了反推发动机和栅格舵。

借助传感器和算法,飞行轨迹以及火箭的加速度、姿态、速度、高度等信息都被发送到地面的电脑上。


尽管火箭成功发射,但刘上坦言这一次没能实现火箭定点回收的效果。


他原本计划火箭发射后,在预设的地点实现平稳着陆。为此,他用上了栅格舵(用于回收时的姿态控制)和反推发动机(用于火箭减速和降落)。

“可惜由于算法错误,造成稳定伞弹出、栅格舵展开等一系列动作未能正确执行。”

刘上表示:“这个项目我会持续做下去,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。”



137个作品记录制作过程

目前,刘上的抖音号@ LShang001 更新了137个作品,大部分和火箭制作有关。

从火箭着陆腿的3D模型到发动机的测试。他的抖音俨然成为科普现场。

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火箭零件如何制作:部分是机器加工。大部分塑料零件先3D建模,然后去交付工厂进行3D打印。

制作火箭需要看什么书:《数值计算方法》《航天器控制原理》《有控弹箭飞行力学》……

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刘上解释,很喜欢自己的作品,就想着把它们分享到网络上。而网友的评论,让他有动力继续进行创作。



刘上用3D打印制作的火箭主体结构

3D打印正在进入寻常百姓家,对于刘上这样的年轻人来说,更是驾轻就熟。中国工程院院士、金属3D打印专家王华明在中国科协“科创中国”与抖音联合出品的《院士开讲》中讲到:这项技术发展迅速,未来一切皆可打印。从玩具房屋建造,从医疗到文物保护,都可以看到其身影。


同时,中国3D打印技术正朝着高精尖方向发展,给航天航空行业带来变革。王华明院士是中国激光3D打印技术带头人,攻关高性能金属大型构件的3D打印,团队成果被应用在我国新一代载人飞船试验船返回舱、国产大飞机等领域。


“也许以后的飞机,整个机身,就变成两个零件。”王华明在视频中讲道。


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刘上的最终目标是结合3D打印等技术,研制出可以“送快递”的火箭。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。在采访中,刘上表示,希望将来继续在相关领域进行深造,成为整个航天事业的一员,能为国家的航天、科研、国防事业做出自己的贡献。


(版权申明:本文参考扬子晚报、南京晨报、青小小,由艾思科蓝收集整合,版权归原作者所有。分享只为学术交流,如涉及侵权问题请联系我们,我们将及时修改或删除。)

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