2022年3月3日近日，南京“00后”大學(xué)生又火了。他利用3D打印技術(shù),自制第三代反推回收火箭,話(huà)題迅速?zèng)_上了熱搜。

這位小伙叫劉上,來(lái)自湖南常德,是南京航空航天大學(xué)大三學(xué)生,就讀于航天學(xué)院航空航天工程專(zhuān)業(yè)。

今年2月下旬,劉上成功發(fā)射這枚自制火箭,并用視頻記錄下火箭制作和發(fā)射的全過(guò)程。火箭矗立在空曠的黃土地上,點(diǎn)火,升空,尾煙四射,火箭順利升空。

△第三代火箭發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)來(lái)源:抖音@Lshang001

連續(xù)三年發(fā)射自制火箭

2020年,疫情期間上網(wǎng)課之余,劉上開(kāi)始研制火箭,耗時(shí)半年完成第一代回收火箭?；鸺黧w結(jié)構(gòu)零件是3D打印出來(lái)的。8月6日,劉上成功發(fā)射這枚可回收固體火箭,當(dāng)時(shí)正值傍晚十分,火箭在夜色中劃出一道弧線(xiàn)。

△第一代火箭發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)來(lái)源:抖音@Lshang001

隨后,劉上將記錄火箭發(fā)射的視頻上傳到抖音等平臺(tái),吸引上千萬(wàn)網(wǎng)友圍觀(guān),單支視頻獲贊超過(guò)38萬(wàn),并火遍全網(wǎng)。

2021年2月,劉上完成對(duì)第一代火箭的改良,進(jìn)行了第二次試驗(yàn),再次發(fā)射成功。

△第二代火箭發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)來(lái)源:抖音@Lshang001

如今,劉上自制的回收火箭已經(jīng)升級(jí)到第三代。相對(duì)于之前,飛控系統(tǒng)有了比較大的升級(jí)和改進(jìn),火箭所使用的材料也有了升級(jí)。

在之前的姿態(tài)控制基礎(chǔ)上,劉上加入了導(dǎo)航算法,能夠?qū)鸺娜S飛行速度及位置進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量與更新,并能通過(guò)數(shù)傳系統(tǒng)將火箭的飛行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送到地面并顯示出來(lái)。

截至目前,劉上的抖音記賬號(hào)已有近14萬(wàn)粉絲,累計(jì)獲贊超過(guò)80萬(wàn)。這位“00后”小伙用視頻記錄下火箭研制的細(xì)節(jié),評(píng)論區(qū)成了火箭愛(ài)好者們交流切磋的地方。很多抖音網(wǎng)友積極互動(dòng)、提問(wèn),給出技術(shù)建議。

△部分網(wǎng)友留言來(lái)源:抖音@Lshang001

“以前大家都覺(jué)得只有國(guó)外網(wǎng)友能玩火箭,所以在國(guó)內(nèi)看到會(huì)覺(jué)得還蠻驚喜的。會(huì)比較顛覆大眾認(rèn)知,如果我能繼續(xù)做成功,應(yīng)該還是挺有鼓舞性的”。劉上說(shuō)。

火箭背后的3D打印

在最新的一條抖音視頻里,劉上記錄了熱成像視角下,熔融擠出成型(FDM)3D打印的過(guò)程。

△熱成像視角的FDM3D打印 來(lái)源:抖音@Lshang001

早在14歲的時(shí)候,劉上就開(kāi)始探索3D打印技術(shù)。15歲時(shí),他買(mǎi)了個(gè)人第一臺(tái)FDM打印機(jī),彼時(shí)3D打印還不像現(xiàn)在這么普及,購(gòu)買(mǎi)的機(jī)器性能相對(duì)也非常弱。但他以此為契機(jī),開(kāi)始了對(duì)于3D打印技術(shù)在個(gè)人DIY項(xiàng)目應(yīng)用的探索,并大量應(yīng)用。

在接受采訪(fǎng)時(shí),這位小伙表示,這項(xiàng)技術(shù)有許多好處,“拓寬了零件設(shè)計(jì)可能性,大大降低了制作成本,工件制作快捷?！?/span>

△劉上用3D打印制作的火箭主體結(jié)構(gòu)

3D打印正在進(jìn)入尋常百姓家,對(duì)于劉上這樣的年輕人來(lái)說(shuō),更是駕輕就熟。中國(guó)工程院院士、金屬3D打印專(zhuān)家王華明在中國(guó)科協(xié)“科創(chuàng)中國(guó)”與抖音聯(lián)合出品的《院士開(kāi)講》中講到:這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展迅速,未來(lái)一切皆可打印。從玩具房屋建造,從醫(yī)療到文物保護(hù),都可以看到其身影。

同時(shí),中國(guó)3D打印技術(shù)正朝著高精尖方向發(fā)展,給航天航空行業(yè)帶來(lái)變革。王華明院士是中國(guó)激光3D打印技術(shù)帶頭人,攻關(guān)高性能金屬大型構(gòu)件的3D打印,團(tuán)隊(duì)成果被應(yīng)用在我國(guó)新一代載人飛船試驗(yàn)船返回艙、國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)等領(lǐng)域。

“也許以后的飛機(jī),整個(gè)機(jī)身,就變成兩個(gè)零件?！蓖跞A明在視頻中講道。

△王華明院士在《院士開(kāi)講》中

劉上最終目標(biāo)是結(jié)合3D打印等技術(shù),研制出可以“送快遞”的火箭。裝載著貨物的火箭“快遞員”會(huì)精準(zhǔn)地射向目的地,并在到達(dá)后通過(guò)減速發(fā)動(dòng)機(jī)安全軟著陸。

在采訪(fǎng)中,劉上表示,希望“將來(lái)繼續(xù)在相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行深造,逐步專(zhuān)業(yè)化、深入化?！睂?lái)成為整個(gè)航天事業(yè)的一員,能為國(guó)家的航天、科研、國(guó)防事業(yè)做出自己的貢獻(xiàn)。

少年強(qiáng)則國(guó)強(qiáng)，3D打印技術(shù)有助于創(chuàng)造者們突破材料、成本、模具上的限制，在有限的成本、空間之下完成一次又一次的壯舉，而劉上同學(xué)的這次應(yīng)用只是3D打印技術(shù)在眾多領(lǐng)域發(fā)展的冰山一角，相信在未來(lái)伴隨我國(guó)3D打印技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)客教育的不斷普及，會(huì)有更多的年輕人做出讓整個(gè)社會(huì)驚訝的實(shí)驗(yàn)測(cè)試。在此非凡士也期望大家可以堅(jiān)持本心，腳踏實(shí)地，以自己的雙手改變這個(gè)璀璨的世界，讓自己的熱情留下濃墨重彩的一筆。