近日，一条大学生自制固体火箭成功发射的视频在B站上火了。目前播放量已超百万，弹幕达6000多条，被网友们称为将要成为“巨浪”的“后浪”。
这则视频的作者，同时也是火箭的设计者，名叫刘上，就读于南京航空航天大学航天学院航空航天工程专业，刚结束大一的所有课程，视频中所有步骤都由他自主完成。
视频中，一枚拥有透明箭体、外形炫酷的火箭矗立在一片空地上等待发射。
“倒计时开始，3，2，1，发射！”
火箭拖着尾烟骤然升空，多个摄像机位呈现了发射瞬间的气势。这不是哪一次备受瞩目的火箭发射，甚至不是一次正规的火箭试验，但却在社交网络引起了巨大关注。
“一支穿云箭，千军万马来相见”——观看视频的网友也没闲着，纷纷发来弹幕：
“各地信号跟踪正常的检测结果”
“空中姿态正常”
“陕西跟踪正常”
“安徽遥感监测正常”
“四川观察正常”
“贵州信号正常”……
火箭升空后下落，降落伞成功打开，火箭顺利着陆并被回收。
视频完整展现了一枚火箭从自主设计，到流体仿真、制造、测试、控制，并最终发射和回收的全过程。
据了解，这枚火箭高约96cm，直径9.5cm，重3.1kg，从上至下，包括整流罩、降落伞、主载荷舱、航电设备舱（飞控、GPS、摄像头等）、舵机舱、固体火箭发动机和推力矢量控制机构。
火箭的 3D 建模效果
不同部件用到了光固化树脂、电木、尼龙、PC塑料、碳纤维、不锈钢等材料， 是刘上疫情期间在家中上网课之余制作的。
火箭示意图
而在此次发射之前，刘上对火箭的诸多环节进行了大量测试。例如在“矢量发动机试车”这个环节，刘上先是在矢量发动机喷口做了大量测试工作。
矢量发动机喷口的实物如下。
2014年，还在读初中的刘上曾写下“最吸引我的东西是航模、火箭、化学。” 从他的视频简介中还能看到，他初中阶段的作品：无控火箭发射……
7年里，他一直坚持着自己的热爱“我的追求一直没断，今后希望将热爱变成事业。” 在江苏广电总台的采访中，我们可以看到他的电脑桌上方贴纸SpaceX创始人马斯克的海报，原来刘上走上火箭这条兴趣之路，也是因为马斯克。初中时，刘上看到了SpaceX的可回收垂直火箭技术，被深深吸引，从此爱上了航天。
刘上的房间
如今，面对火箭的发射成功，刘上表示“很有成就感，但最终目标是用火箭送快递。”（不是普通快递，东风快递的那种，嗯你懂的）
2019年10月19日，刘上发布了第一个相关视频《小型矢量喷管姿态自稳固体火箭》，展示了作为固体火箭雏形的模型火箭的制作过程，因为疫情的缘故，让他能够用半年时间将这个大胆的想法付诸实施。
在研制过程中，他也经历过数次失败。例如发动机试车实验，前几次都是以失败而告终。
直到第三次，刘上的试车实验才取得成功，有网友看到此处惊呼：马…马赫…马赫环？！马赫环是超音速气流内压缩波和膨胀波相互干涉形成的驻波，平常我们只能在火箭发射或者喷气式飞机引擎上看到。
还有“火箭鸭翼滚转控制测试”：
其他的准备工作还包括像“开伞测试”这样的。
直接从家里天台投掷进行“开伞测试”。
火箭的每个技术点的测试过程都充满不易，在半年多的时间里，通过自学和与爱好者们交流，刘上点亮了机械设计、3D建模、发动机、燃料、编程、飞控算法、3D打印的“技能树”，才最终实现火箭的成功发射。
《模型小火箭发射》、《小型火箭TVC推力矢量控制器》、《固体火箭发动机地面试车失败》、《自制碳纤维固体火箭发动机第七次测试取得圆满成功》…… 37个视频，记录了刘上一步一脚印的研制过程。
最后，刘上还分享了他的火箭快递三步走战略：姿态控制——弹道控制——定点着陆。现在他已经完成了前两步，回收火箭使用的是降落伞，未来要实现定点着陆，应该会模仿SpaceX回收猎鹰火箭。
看完视频，不少网友为刘上点赞：大写的“牛”。
虽然有键盘侠吐槽“半年自制了一个电子窜天猴”，但不少专业人士的分析点评是持看好&鼓励态度的，并且在技术探讨的同时给出了一些建议。例如一位985航天飞设专业的大四师兄表示，“能做出这样的作品，你已经超越了我们专业绝大部分同学本科阶段所能达到的水平，属实令人惊叹。如果你能从机理上做更深入的学习，如飞行力学、空气动力学、自动控制等，可能会对你弹道的设计和优化有所帮助。加油”
还有一位工程师朋友给UP主支招，表示这枚火箭其实还没有达到最高性能，可以进一步优化。“首先是在起飞前阶段，因为地表本身不水平，姿控程序持续积分导致矢量喷管在点火前就偏转了很大的角度，导致刚起飞时整个火箭是以一个很大的倾角射出的，损失了部分射高。二是在火箭发动机工作完成后，在矢量喷口-鸭翼混控到鸭翼单独控制的切换时出现了0.8s的延迟，导致火箭姿态失稳翻滚，触发了自动开伞程序，损失了很大一部分惯性射高，总而言之，这次发射并没有将火箭潜力完全发挥，期待下次发射。最后，大佬NB！（破音）”
一位从ID看应该是程序员的朋友，觉得“姿态控制应该用的是mpu，然后随便弄个单片机就行，任务不复杂，至于动力系统我就不了解了，大一做成这样真的很强了。话说南航今年rm的飞镖系统不得特别强啊。”
一位非专业的同学也是航模爱好者，他看着UP主的视频觉得很恐怖，因为就算“参加国赛的固体燃料火箭，还是不能制导的，都要耗费大量时间，恶补很多知识才行。而且就算资金到位，也需要大量时间与精力调试以获得最佳效果。除此之外，如果固体燃料不是自己做的话，基本每次发射都相当于烧钱。”
本文综合自人民日报、南京航空航天大学、中国青年报、bilibili、量子位、央视新闻、江苏新闻报道
来源：单片机与嵌入式
免责声明：本文系网络转载，版权归原作者所有。本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题，请第一时间告知，我们将根据您提供的证明材料确认版权并按国家标准支付稿酬或立即删除内容！本文内容为原作者观点，并不代表本公众号赞同其观点和对其真实性负责。
为您发布产品，请点击“阅读原文”
