科创航天局探空火箭计划的立项讨论

讨论详细在论坛 http://bbs.kechuang.org/read-kc-tid-33334.html 进行。请关注。

文/刘虎

“即使在有限的时间里面,我们这群年轻人不能……,但是在这个时代,这个地方,我们的努力必然会使后来者有更多的机会达成这个目标,证明中国的年轻一代确实曾经努力过,自己就变得更加有动力和热情。”——阿丕(王俊龙)2006年10月17日

科创论坛火箭版是中国大陆唯一的业余火箭专业社区,这里的研究、交流和实践将反映我国业余火箭的总体面貌。很长一段时间,站友们都是各自为阵,独立进行一枚业余火箭的全部技术开发,先后报道了“RF”系列、“魔神”系列、“嫦娥”系列等数十种以硝酸钾——糖、硝酸钾——金属粉、硝酸钾——环氧树脂、黑色烟火药为燃料的业余火箭,并在 继续阅读“科创航天局探空火箭计划的立项讨论”

万户0型二级火箭初步方案

在科创航天计划中,万户系列火箭是多级固体推进剂小型火箭,最高可以配置到3级。开发万户系列火箭的主要目的是攻克多级探空火箭的关键技术。

万户0型火箭是万户系列的第一个实验型,主要用于测试级间分离技术、刹车技术、伞降技术。

万户0型火箭计划采用2级固体发动机。第一级粗短,第二级细长。第一级计划采用S.P燃料,工作时间小于0.5秒,最大加速度50g。第一级 继续阅读“万户0型二级火箭初步方案”

玉兔一号的3D模型

参考照片建模,比例仅供参考。CC-by.

玉兔一号,the Jade Rabbit #1 Rocket
玉兔一号,the Jade Rabbit #1 Rocket

rendered by novakon(覃永良)@科创论坛

玉兔二号试验小火箭联合设计规范参数

 

科创航天局(起草/刘虎、ehco魏)

整备质量:2.4kg。
外径:40mm。
设计起飞推力:250N。
设计加速度:16g。
瞬间加速度:28g。
极限速度:M3
运行气压:100~1000hPa
环境温度:-50~50℃
-30~-50℃温区的滞留时间:按60秒考虑
总载质量:550g
可能最大转速:5转/秒
伞降
中度震动

仪器舱:
有效直径:36mm
外壳材料:玻 继续阅读“玉兔二号试验小火箭联合设计规范参数”

办好探空火箭研制活动,努力提升科技爱好水平

办好探空火箭研制活动,努力提升科技爱好水平

刘虎

最近魏广寅等广大朋友提出开发探空火箭直至卫星的议案,科创研究院根据这些议案设立科创航天局(外文缩写KCSA,A代表协会)这样一个科研俱乐部,并由我负责具体创办。KCSA的长远目标是用中国航天爱好者的火箭和卫星开发太空。当然目前方案处于边实施边论证的阶段,换句话说,在什么时候搞到什么水平还是一个未知数。我国的情况比较特殊,真正实现大家的梦想还需要很长时间。这里主要把这次活动的意义和指导思想和大家分享。

许多国家的爱好者发射了自己的探空火箭。在美国,日本及欧洲一些国家,完全由业余爱好者制作的卫星正在太空遨游,航天领域并不是只停留在纸面科普的阶段,广大爱好者可以实实在在参与。有些爱好者设计的卫星平台甚至走入商业化,有一种很流行的小卫星平台,就是由爱好者从地下室里的研究开始,一步一步做出来的。作为中国大陆首屈一指的业余火箭社区,开启中国爱好者的航天之梦责无旁贷。

与传统的航天科技爱好不同,科创搞探空火箭研制活动,不是让大家去收藏火箭或者卫星的图片、模型,也不是让大家仅仅枯燥的学习理论,而是实实在在的参与研制工作,亲手让自己的梦想变成现实。探空火箭是一项涉及面很广的系统工程,通过这项活动,能够将几乎所有的科技爱好方面都向前推动一大步,而且还可以普及许多有关科研管理、系统工程方面的知识,不论对把科技作为业余爱好的人,还是立志从事科技工作的年轻人,这些推动都大有裨益,对今后搞其他方面的大项目也很有帮助。

我们要让尽量多的网友有机会参与这项计划,这是对论坛工作的基本要求之一。为什么从组织流程到具体技术实施,以至于火箭的名字,都要向大家征集方案?就是为了满足这项基本要求。一项科技爱好活动,他的意义不但在于产生出类拔萃的作品,还在于参与的人有多少,每个人是不是都能在参与的过程中有所进步,或学到新知识,或得到新感悟。如果几个“高手”把事情包办了,那么大家能做的就是喝彩,收获肯定比不上亲自参与。我们细分了与探空火箭有关的各个方面,对航天电子感兴趣的,可以为火箭的电子部分做出贡献;对测控感兴趣的,可以探索三维空间定位;对工业美术感兴趣的,可以为火箭设计一款新颖的涂装;对物理感兴趣的朋友,可以设计自己的实验并利用探空火箭来实现……假如您对技术不太感兴趣,那么可以做志愿者的工作,或者为活动进行宣传报道……。探空火箭计划应该可以为大家提供学习、交流、合作、建立友谊和分享快乐的机会。

现在比较欠缺的是组织管理方面的工作。我们注意到一个不容否认的事实,那就是技术人员不太重视组织管理和合理的项目运作。而在结构化方法成为主流的今天,组织管理与项目运作越来越重要。我们希望通过探空火箭计划来和大家商讨做一件事情应该怎么去开始,如何与有关的事情和人员保持良好的联系,以及如何产生最好的社会效益。现在我们把怎样动员,怎样安排任务这种基本的问题都提出来了,希望大家多关注一下组织管理工作。在我国,民间搞探空火箭没有先例,总体来说在法律上一片空白,而细节上却有诸多限制。比如固体火箭燃料就没有比较明确的法规来管理,但是如果去套用关于爆炸物或者武器弹药的管理规章,对于爱好者来说就断绝了一切探索的可能,只能寄希望于液体燃料。在空域管理方面也是这样,我国目前实行的仍然是零起空中管制,虽然在某些地方放宽到了1千米,但是对探空火箭来说是远远不够的。申请空域使用权需要很多前置条件,对于爱好者来说基本不可能实现。因此可能需要到公海上去发射,或者交给外国爱好者去想办法。希望航空航天行政管理方面的领导和专家给予支持。

在探空火箭项目中,要尽量多利用已有的理论和技术成果,并使之融会贯通,形成自己的方法和模式,这是一个引导大家学习和创造的过程。例如以下一些科学技术的应用与科学普及,探空火箭项目能起到良好的推动作用。

1、物理和应用物理。不论是内弹道还是外弹道设计,都需要丰富的流体力学知识和空气动力学知识,在提高阶段可能还需要引入优化设计的方法来取得最好的设计成果。箭载科学实验也必然有很大一部分是近代物理实验。在设计过程中,可以带动相关的计算机辅助设计、创新工程方面与物理理论相结合的应用研究。
2、燃料化学和工艺学。这是火箭动力的基础,除了常见的KN系燃料之外,其它燃料的研制和工艺要求都具有较高难度。由于燃料的危险性,目前科创航天局没有对这方面研究进行“开源”。
3、机械工程。不但加工火箭箭体和发动机需要用到机械工程的手段,在箭载实验和火箭飞行控制方面,还需要大量高水平的微机械装备,而控制这些装备的复杂电路和软件开发,将会大大加强科技爱好者在机械自动化方面的实践能力。
4、电子通信和测控技术。涉及火箭和地面两方面内容,是探空火箭的重中之重,也是科创探空火箭上新技术最集中的领域。所有的控制、测试和数据处理,都必须依赖电子、通信和测控技术,而这些技术也能够用在其他民用方面。
5、光学跟踪、图像处理。取得良好的发射影像和高空图像,并且使之具备科学价值,需要有完善的光学和图像处理、识别技术。这些又可以和电子、通信技术结合起来,在软件方面的需求为计算机及软件爱好者提供了施展才华的平台。
6、环境试验、模拟仿真。这一块是科技爱好领域内本来比较欠缺的,在探空火箭项目中却非常重要。配套建设的地面试验能力,包括高低温、真空、震动、辐射、电磁兼容等,有利于提升科技爱好界的综合研发能力。发展模拟仿真,不但能锻炼软件爱好者的开发能力,让科学理论通过算法、程序形成直观工具,还能降低探空火箭项目的成本。

在非技术方面,从科技管理到组织活动,从成本控制到市场运作,从形象策划到宣传报道,管理、传播、经济、法律、艺术的理论和知识都有应用,可以开展广泛的交流探讨与具体实践。总之,通过举办探空火箭活动,通过各方面爱好者的密切合作,能够将科技爱好的总体水平提升一大截,我们期待这一目标的实现。

2011年5月9日发稿

科创业余火箭首次突破音障 – 首枚RAP火箭(玉兔一号)载重升空测试圆满成功

科创贵州地区火箭爱好者,于5月8日下午18时0分,进行了首枚RAP发动机装箭(玉兔一号)垂直发射测试。

目的在于测试金属发动机耐压、RAP燃料性能、导轨性能以及离子焰点火器性能。
箭体总重1150g,长度650mm,直径40mm,3尾翼。

测试圆满结束,火箭在第二段药柱点火后出现明显的破音障声爆效果,估计射高3000m+
发动机参数:见下图

药柱参数:H型 继续阅读“科创业余火箭首次突破音障 – 首枚RAP火箭(玉兔一号)载重升空测试圆满成功”