近日,一段自制火箭成功发射并飞抵18.6公里高度的视频在网络上引发广泛关注。这枚名为“星辰一号”的火箭并非出自专业航天机构,而是由来自浙江省某中学的5名高二学生完全自主研发。他们利用课余时间,历经8个月的技术攻关,最终在西北某试验场完成发射,飞行高度接近临近空间(通常指距地面20-100公里的空域),标志着我国青少年航天探索迈出突破性一步。

从兴趣到行动:5名少年组成“火箭小队”

这5名学生分别来自该校的物理、计算机和工程兴趣社团。队长小李(化名)告诉记者,项目始于一次学校组织的航天科普讲座。“当时我们被讲座中关于火箭推进、轨道设计的内容深深吸引,决定自己动手做一枚能飞得尽可能高的火箭。”团队迅速组建,成员分工明确:两人负责箭体结构与气动设计,一人专攻航电系统与数据采集,两人主导固体发动机研发与测试。

起初,他们面临资金短缺和设备不足的困境。在物理老师的帮助下,学校提供了基础实验场地,并协调联系了当地一家航天模型企业的技术顾问。更关键的是,5位学生在家长的鼓励下,利用周末和寒暑假自筹部分经费,通过网络开源资料和学术论文自学火箭推进、材料力学等专业知识。

攻克技术难关:8个月反复试验

“最难的是发动机设计和箭体轻量化。”负责发动机研发的小王回忆,传统固体燃料发动机对药柱形状、燃烧速率要求极高,稍有不慎就可能导致爆炸。他们查阅了大量文献,并在教师指导下建立了简化燃烧模型,先后进行了20余次地面试车试验,最终采用改进型端羟基聚丁二烯(HTPB)复合推进剂,实现了稳定且可控的推力输出。

箭体方面,团队选用碳纤维缠绕复合材料配合3D打印零件,将火箭总质量控制在8.5公斤,长度1.2米。航电系统则集成了自研的GPS/北斗双模定位模块、气压高度计、加速度计以及一个微型视频记录仪,可实时回传飞行数据。此外,他们还编写了地面站软件,用于轨迹预测和落区计算。

发射前,团队向当地空域管理部门提交了完整的飞前安全评估报告,并在指定无人区进行发射。据现场记录,火箭发动机点火后顺利爬升,最高速度达2.2马赫,飞行用时约3分钟,最大高度18600米。降落伞系统在箭体达到远地点后正常展开,最终在距发射点约12公里处安全回收。所有飞行数据及视频均被完整记录。

专家点赞:青少年科创的标杆

“初次看到这枚火箭的设计文档和回收数据,我非常惊讶。”一位航空航天高校教授在受访时评价,火箭整体设计思路清晰、工程细节扎实,尤其是发动机燃烧室耐压、隔热以及航电系统误差控制,表现出了远超同龄人的工程素养。“虽然高度还不到商业探空火箭的水平,但作为高中生自主作品,这已经是国际领先范例。”

该团队物理指导教师也指出,项目全程由学生主导,成人仅提供安全监督和资源协调。更重要的是,学生们在解决真实工程问题的过程中,跨学科应用了微积分、材料力学、流体力学、嵌入式系统等多门大学课程知识,充分体现了STEAM教育的落地成效。

追逐星辰大海的种子

随着火箭回收视频的传播,不少网友留言表示“少年强则国强”。面对赞誉,团队成员显得低调而务实。“我们的目标不是达到某个高度,而是证明高中生也能触碰航天的门槛。”队长小李说,下一步他们计划将火箭升级到可回收构型,并尝试搭载科学载荷,如微型大气粒子探测器。“如果条件允许,我们希望能冲击30公里高度,真正跨入临近空间。”

该校校长表示,学校已决定将该项目成果纳入创新教育案例,并筹备设立“青少年航天创新实验室”,为更多有梦想的学生提供资源支持。5名少年用一枚自研火箭证明,只要敢于动手、勇于试错,课堂之外的广阔天地同样可以成为探索宇宙的起点。