时间:08/11/2022 00:00
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「SpaceX 又发射火箭了」如今已成为日常新闻,20 年前想不到的火箭重复发射模式如今投入实际运用,自然也启发一些业余爱好者,比如原本专业是音讯工程的 Joe Barnard。
7 年前,对机械工程一窍不通但梦想进入 SpaceX 上班的音讯工程师 Joe Barnard 自学成才,经历无数次失败试验后,於今年 7 月 24 日成功制出名为 Scout F 的模型火箭向猎鹰 9 号致敬,不只重现火箭点火、起飞与着陆的完整过程,这也是全球第一个利用固体火箭发动机完成着陆的模型火箭。
现实世界中,那些巨大火箭通常采用与氧化剂混合时可点燃的液体燃料,相比之下,模型火箭通常使用更稳定但也更昂贵的固体燃料,但这也代表模型火箭的燃料燃烧更难控制,一旦发动机失火,整个装置就会起火直至烧光,也因此模型火箭发动机着陆需要无可挑剔的精确计时,而不是试图放缓油门、控制燃烧。
此外,全尺寸模型火箭着陆也需在过程中旋转、改变方向以确保火箭主体保持直立,但受尺寸限制通常难以操纵。Joe Barnard 最后设计了自己的控制板与「推力矢量支架」,后者可以安装火箭发动机并旋转使其瞄准不同方向。系统则由加速度计、陀螺仪、气压感测器等组合而成。
当火箭落地,它需要「腿」来支撑,而腿架不能在着陆前松开,否则会破坏空气动力学并阻止火箭发动机定向。Joe Barnard 为此建造了可展开、类似三脚架的「腿」,弹性足够,能在火箭触地前会展开防止火箭因硬着陆而损坏,但又足够坚固以至於可以吸收冲击力。
自 Joe Barnard 决定踏进模型火箭世界后,背景专业甚至不是火箭或机械工程的他,在坚持不懈的实践中成功降落这艘模型火箭,目前模型火箭的发射高度有限,但 Joe Barnard 也渴望有天能将火箭发射到亚轨道──接近离地 100 公里的高度。
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