南航学生自制火箭成功发射并回收，过程中遇到过哪些难点?

南航学生自制火箭成功发射并回收，此火箭制作难点在哪？~

最近，一段南航学生成功发射利用3D打印自制的固体火箭的视频在网络上爆火。在视频中，一枚箭体透明的酷炫火竖立在空地上等待着发射。随着倒计时开始，发动机被点燃，火箭冒着尾烟逐渐升空。变成了点缀在日落和满月背景下的一处亮光。火箭飞行了190米，然后下降。降落伞顺利打开，火箭成功着陆并被回收。随后，视频充分展示了火箭制作的整个过程，从独立设计到流体仿真，制造，测试，控制，再到发射和回收。

在不到一天的时间内，视频已达到416,000次观看。目前，它拥有超过一百万的观看次数和六千多条弹幕消息。该视频的作者、火箭的设计者是同一个人，名为刘上。他在南京航空航天大学航空航天学院学习航空航天工程，并完成了所有新生课程。视频中的所有步骤都是由他独立完成的，这所涉及的丰富的专业知识让网友们大喊“真是专业大神！”。


“推力矢量控制”，“姿态控制”，“模块化设计”，“可重复使用”等都是火箭的“牛”之所在。火箭装有刘上制造的TVC发动机。发动机的喷嘴可以朝不同的方向偏转，只要方向稍微改变，火箭就可以直接升空。这款TVC发动机是刘上这次最满意的设计之一，也是民用火箭爱好者中的一项重大突破。此外，发动机使用“ c型”燃油孔，并具有稳定的推力。它有自己的起落架，无需借助发射架即可起飞。对于刘上来说，为火箭安装姿态控制系统也是一种全新尝试。有了它，火箭发射后就会根据传感器接收到的数据自动调整其在空中的姿态。火箭还完成了空中推力矢量的和鸭翼控制自如切换，在整个过程中无需远程控制。

在开发过程中，矢量引擎部分耗时时间最长。在过去的四个月中，刘上经历了多次失败。第一个难题是发动机的矢量喷嘴的设计。在这方面知识不足的刘上查阅了很多书籍。设计完成后，他和他的朋友完成了推力矢量的流体模拟。最终的仿真结果与实验吻合良好。 “另一个是火箭燃料问题。我对燃料了解不多。”刘上说。开发过程需要大量的实验来验证和改进，火箭燃料的安全性是重中之重，并且不允许有任何错误。 “尽管存在危险，但它们都是可控的。在实验过程中，我们会提前找一个没有人的地方，设好掩体，准备灭火器，并进行远程点火。”经过一些调整后，他和他的同伴在燃料领域继续进行讨论。最后，通过调整配方、冻结燃料表面的方式解决了该问题。

近日，一条学生自制固体火箭成功发射的视频在B站上火了。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，而在抖音中同时发布的视频，已收获800余万播放。
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，发动机点火，火箭拖着尾烟升空，成为点缀在晚霞与圆月构成背景板上的一处明丽的光亮。随后火箭下落，降落伞成功打开,火箭顺利着陆并被回收。
随后，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。

扩展资料
制作者的最终目标是用火箭送快递：
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！”
“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。”
参考资料来源：荔枝新闻-自制火箭成功发射并回收！南航大神级00后学生火爆网络

近日，一条学生自制固体火箭成功发射的视频在视频网站上火了。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。

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，发动机点火，火箭拖着尾烟升空，火箭升空飞行190米，随后下落，降落伞成功打开，火箭顺利着陆并被回收。随后，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。

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。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。”

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。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。虽然有危险，但都是可控的。

近日，一条学生自制固体火箭成功发射的视频火了。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。在自制火箭的过程中，他遇到了两大难题。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”。

“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，这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。

为火箭安装姿态控制系统对刘上而言同样是一次全新的尝试。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。

材料的收集，因为自制火箭需要很多的精密材料，收集它们不容易；火箭的制作，想要做一个能飞天的火箭，需要材料之间精密的衔接，工艺是个难点；发射与回收，因为要监控火箭轨迹，所以需要这个学生查阅大量有关书籍，有足够的知识才能进行这项工作。

我自己作为一个大二药学生，研发新药是现在的我想都不敢想的事情，因为自己知识的壁垒阻碍，需要花费大量的时间去主动学习更高年级的课程，兼顾当下学业、课外活动同时还要追逐梦想，真的要有很大决心；其次这是一个孤独的旅程，你会经历很多次失败，受到很多人的冷嘲热讽、不看好，对心理素质要求也很高。

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