一点星火,三两梦
作者: 张恒独坐窗前,仰望星空,无数的星星在夜空闪烁,仿佛诉说着古老宇宙的秘密。我被这壮丽的景象深深震撼,心中涌起一股莫名的冲动:宇宙如此浩瀚,大多数人却只能在地球上仰望,难道我们就不能更接近它一点吗?
我开始在网络上搜索有关航天的一切。从阿波罗登月的壮举,到中国航天的飞速发展,每一张图片、每一个视频都让我心潮澎湃。我仿佛看到了一扇通往浩瀚星空的大门,而火箭就是那把开启大门的钥匙。
带着对火箭的浓厚兴趣,我踏上了制作小型固体火箭的学习之旅。我买来大量与火箭相关的书籍,从基础的数理知识到复杂的火箭设计原理,一步步地钻研。那些晦涩难懂的公式和复杂的结构图,让我一度如坠云雾,几乎要陷入绝望。
正当我准备放弃时,班主任张祥浩老师给了我鼓励和帮助。张老师对我说:“科创的道路没有平坦的。每一次实验的失败,每一个数据的偏差,都是成长过程中需要经历的磨砺。恒心可贵,只要坚持,每一步都在靠近成功。”
张老师耐心地给我讲解计算原理,指导我设计轨道计算模型,并在实验中教我如何科学地收集和分析实验数据,绘制发动机推力曲线。他推荐我加入学校的航天科技社团以及网上的航天爱好者论坛,与志同道合的朋友分享心得、交流经验。在一次次的讨论中,我的知识逐渐丰富,视野也更加开阔。

纸上得来终觉浅。我深知,要想做出火箭模型,就必须动手实践。在学习了大量理论知识后,我开始着手设计制作。
火箭发动机和发动机燃料的选择是首要问题。我选用以高氯酸铵(AP)为氧化剂的复合固体燃料,配套的火箭发动机采用轻量化特殊型面喷管,适配AP基燃料的燃烧特性。通过研究《火箭推进剂》,我完成了火箭发动机燃料的配比计算,并采用常压混合、真空振动浇注工艺,制备了固含量 80% 的AP-HTPB(高氯酸铵-端羟基聚丁二烯)燃料。通过多次点火试车,该发动机和燃料的组合各方面数据表现都很优秀。
根据发动机尺寸,我借助OpenRocket软件设计了火箭的箭体、头锥、尾翼等配件,并利用3D打印技术打印了箭体,完成了点火装置、发动机与箭体的组装。在社团成员的建议和帮助下,我为火箭配置了具有加速度延迟点火功能的开伞回收控制模块,采用硝化纤维素爆破开伞。在确保安全的情况下,利用控制变量法进行了多次爆破开伞测试,确定了爆炸物的最佳用量,保证顺利开伞。


经过无数个日夜的努力,终于,我的小型固体火箭组装完成。该火箭直径为 50mm ,长度为 900mm ,飞行高度可达 200~300m 。实测火箭发动机峰值推力为248N,总冲达到268.38N⋅s 。
2024年国庆节,在保证安全的情况下,我和小伙伴们在一片开阔的实验场地进行火箭发射实验。一切准备就绪后,随着“3、2、1”倒计时结束,我启动遥控点火模块,一声巨响,火箭冲天而起达到预定高度,开伞回收控制模块在起飞4秒后启动,两个回收降落伞在最高点爆破展开。当火箭稳稳落地,成功被回收的那一刻,我们控制不住内心的喜悦,激动得跳了起来。制作过程中遇到的种种困难和那些为了调试设备而熬过的夜晚,在此刻都变得无比值得。
后来,我被推荐参加了学校的科技节活动,在活动中我的作品被评为一等奖,这给了我继续完善作品的信心。我知道,这只是一个开始,宇宙浩瀚无垠,我的探索才刚刚起步。未来,我希望能有机会参与更大型的火箭项目,为中国航天事业贡献自己的一份力量。(指导老师:张祥浩)

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