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B站小伙教你十分钟学会研发火箭,看完只会喊牛
学术头条
>《待分类》
2021.10.16
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朋友,想要自己制造火箭吗?会发射的那种。
虽然听起来有些异想天开,但有人真的做到了。
近日,UP主
@LShang001
在 B站发布了名为
《小型反推垂直回收火箭研发制造与发射》
的视频解说,只需不到十分钟,你即可
掌握UP主用两年时间潜心研发的火箭制造与发射全套流程
膜拜大佬的创世之作,感受自己和大神的云泥之别。
教程开始前,先来简单介绍一下我们老师-UP 主 @LShang001:
他就读于南京航空航天大学,是一名
大二
本科生。
2020 年疫情期间,他利用上网课的间隙,开始了火箭制造之路,并在 B 站同步记录研发制造的整体过程。
2020 年 8 月 6 日,他发布了大一阶段的收官之作,疫情在家半年的成果-
自制的矢量喷管
TVC姿态控制伞降回收固体火箭
,并在视频中展示了它成功发射的过程。
时隔一年,他又带着他的升级作品——
小型反推垂直回收火箭
回来了!
视频记录得十分详尽,看得出来up主有在试图教会大家如何制造火箭。。
小编反复钻研视频教程,得出结论:要想开始制造火箭,第一步十分关键!
那就是拥有一个聪明的脑壳!
接着就可以开始考虑制造火箭了。
放上本次 UP 主发布的
量喷管 TVC 姿态控制伞降回收固体火箭的主要结构图
,让大家先有一个简单直观的概念。
知道了这些主要结构之后,老师为大家展示了各个部件的研发过程,请睁大你的小眼睛,仔细观看。
第一部分:CF-20-44 发动机
此发动机采用了 C 型截面装药,它的特点是推理稳定、加工方便、燃烧余药少。
发动机内弹道仿真。这是发动机设计的重要内容,提供的推理、流量等一系列性能参数是飞行器总体进行射程计算、散布分析及导弹姿态控制的重要依据。
推力曲线仿真,确保发动机是否可以正常推行。
第二部分:推力矢量控制系统
该系统可以全向摆动,最大推理偏向角为 15°,不控制无推力损失,可保证推力最大化利用。
第三部分:推力矢量控制试车
第四部分:航电及飞控系统
第五部分:组合导航算法
使用了捷联惯性导航系统(SINS)和全球导航卫星系统(GNSS)的松组合。
捷联惯导系统(SINS)是在平台式惯导系统基础上发展而来的,它是一种无框架系统,由三个速率陀螺、三个线加速度计和微型计算机组成。
全球卫星导航系统也叫全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS),是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统。包括一个或多个卫星星座及其支持特定工作所需的增强系统。
捷联惯导系统(SINS)利用陀螺仪、加速度计等惯性器件进行目标的位置、速度估计,其缺点是误差随时间累积。全球定位系统(GPS)定位和测速精度较高,然而其信号有可能中断或受干扰,造成短时间无法正常使用的情况,因此,将 SINS 与 GPS 进行优势互补,即组成组合导航系统。
松组合导航系统是一种相对简单的组合方式,在该方式下,GPS 与 SINS 各自独立工作,最终将两者数据融合,用于修正 SINS 系统的相关参数,最终给出较好的导航估计结果。
本项目采用卡尔曼滤波进行组合,用 GNSS 和惯导输出的位置和速度信息差值作为量测值,经卡尔曼滤波,估计惯导系统的误差,然后对惯导系统进行校正。
第六部分:相对垂直高度解算测试
初步尝试中,惯导和气压计的融合有些许的偏差。
使用卡尔曼滤波对惯导与气压计融合,气压计测量噪声与延迟得到显著改善。
在该部分进一步制作火箭着陆反推减速发动机,通过对四个喷管摆角独立进行控制,实现对和推力矢量大小及方向的控制。
第七部分:反推发动机裸机试车
第八部分:反推发动机推力测试
这一系列
神乎其神
严谨有序的操作下来,火箭的组装工作就算完成了。
第九部分:火箭发射(小编终于能看懂的一步)
在视频结尾老师表示:由于控制算法不成熟,反推回收系统工作异常,启动了紧急备用降落伞。现已完成火箭修复翻新工作,将对软件算法改进优化后再次发射。各位欲进一步学习的同学,请持续关注老师 B 站的视频更新。
由于 @LShang001 的这条视频实在精彩,引来了诸多大佬和官方球的评论点赞。
在 2020 年的视频发布后,江苏卫视就对其进行了报道,同时也成为共青团大大的重点关注对象。
不仅如此,评论区也有很多热心群众大佬和我们的 @LShang001 老师进行了专业知识
方面的友好交流。
果然是高手在民间。
也有关心老师下一步计划的。
当然最多的弹幕和评论还是你我共同的心声:
没错,我们都是只会喊牛x 的渣渣罢了,虽然看不懂,但不妨碍我大受震惊。
写在最后
少年强则中国强。
B站上像 @LShang001 一样优秀的硬核极客大神还有很多,例如大家膜拜的
稚晖君、老师好我叫何同学
等等。
而正如 @LShang001的个人简介所说:
始于梦想,基于创新,成于实干
。
让我们看到了新青年有理想、有能力、有学识、有冲劲的模样,也让我们看到祖国未来的栋梁之材正在以他们的方式在努力着。
与此同时,他们也是一颗火种,埋在了新一代青少年的心中。也许会有很多人受到他们的鼓舞,也走向了科技振兴的道路。亦或者他们这种钻研的精神,感染了很多人,潜移默化的影响他们在其他的行业发光发热。火种代代相传,会将成为科技强国的无形推手,滚滚前行。
很多人里,也许有你也许有我。比你优秀的人都在努力,你还有什么理由摸鱼。不说了,小编要升华自己的摸鱼方式,看书学习去了。
如果各位读者老爷也大为震撼,请给个赞和在看吧,也一定要移步B站给UP个三连。留下你想对 UP 主 @LShang001提问的问题,说不定阅读过1w,我们会冲一个 UP 专访呢?
参考链接:
https://baike.baidu.com/item/%E5%85%A8%E7%90%83%E5%8D%AB%E6%98%9F%E5%AF%BC%E8%88%AA%E7%B3%BB%E7%BB%9F/3395723?fr=aladdin
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