南京大一学生自制火箭成功发射+回收，竟然花了这么多钱。。。

火了

随着无数人的微观

这枚火箭成功腾空

昨天北京的大暴雨都没有浇灭

大家对这枚自制固体火箭

成功发射的视频的惊叹



一轮圆月下

一片野地中



“倒计时开始

3

2

1

发射！”



火箭拖着尾烟骤然升空

多个摄像机位呈现了发射瞬间的气势



弹幕不断地滚动惊叹：

“这个项目，我王多鱼投了！”

一支穿云箭，千军万马来相见！



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。



8月6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）》的视频在哔哩哔哩视频网站（B站）上火了，目前播放量已超百万，弹幕6000多条。



从标题就能看出

这人是利用疫情在家的时间研究出来的

在座的多少人

这段时间在家只顾着长肉了…



这则视频的作者，同时也是火箭的设计者，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。

当网友咨询玩这个的经费哪里来时，刘上说，其实整个制作下来总共就花了大几千块，并没有大家想象的那么多。

从他的视频简介中还能看到，他初中阶段的作品：无控火箭发射……（不知道为什么，我一巴掌拍向身边只会打手游，还半天上不了分的初中表弟）

下面进入看神仙时间



疫情期间上网课之余制作火箭

37个视频记录全过程

这枚火箭高约96cm，直径9.5cm，重3.1kg，不同部件用到了光固化树脂、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制作的。



火箭示意图

但早在去年10月，刘上已经有了这样的设想。

“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。”

2019年10月19日，刘上通过自己的B站账号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：



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。



火箭研发过程展示

《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》……37个视频，记录了刘上一步一脚印的研制过程。



刘上B站的部分视频页面截图

“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。


最终成功的火箭牛在哪里？

“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，在民间火箭爱好者的圈子里也是一个不小的突破。此外，发动机使用“c型”燃料内孔，推力平稳；自带起落架，无需发射架辅助便能起飞。



火箭各模块

为火箭安装姿态控制系统，对刘上而言同样是全新的尝试。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。火箭还在空中完成了推力矢量和鸭翼控制的切换，全程无需遥控。



传感器记录的数据

成功的路上得众多好友相助

目标是用火箭送快递

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





video: https://mp.weixin.qq.com/mp/readtemplate?t=pages/video_player_tmpl&action=mpvideo&auto=0&vid=wxv_1465982749453860867

发动机测试

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。



矢量发动机喷口的实物如下


“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

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。



“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。

其他的还包括像「开伞测试」这样的准备工作。



直接从家里投掷进行「开伞测试」。



再例如「火箭鸭翼滚转控制测试」：



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。”



用火箭送快递

真有你的！

初中时已经发射过自制火箭

自己都觉得有点“走火入魔”

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。



刘上的摄影作品

“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。



刘上的部分书单

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”。



刘上的房间

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。



刘上房间墙上的海报

“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。”

而在视频发布后，“BPS.space”也注意到了刘上的成果，“不可思议，这是非凡的作品！”对于这句评价，刘上感到自己的作品获得了认可。

最后用一句弹幕里的评论来总结吧：这样的人才已经不能用“前浪”、“后浪”来区分了
这是海啸啊！



End

来源：江苏新闻

评论处大家可以补充文章解释不对或欠缺的部分，这样下一个看到的人会学到更多，你知道的正是大家需要的。。。

【免费下载】工控人都抢着收藏！超全西门子资料包免费下载啦~
文章推荐常见偷电基本方法及案例，只供技术学习，切勿偷电！实用 | PLC对模拟量信号，是怎么进行处理的？周报48期 | 西门子SMART PLC 常见问题，必备知识点！使用三菱FX5U，不得不学的步进指令梯形图结构！PLC是怎么控制伺服电机的？如何设计一个伺服系统？SIMATIC STEP7 V5.6编程软件如何调整编程语言由浅入深的60+个电气控制电路图实例原来啤酒是这样装罐的，多年的疑惑终于明白了【通信】威纶通触摸屏在线模拟与西门子S7-200SMART PLC以太网通讯