照片用报纸登的照片？
https://www.kechuang.org/t/37723
https://www.kechuang.org/t/37724
https://www.kechuang.org/t/37705

项目简介

    “万户一号”火箭项目，是我国业余火箭第一次以团队身份正式在公众面前亮相，得到了当地主管部门、媒体、学校和全国各地网友的大力支持，这是我国科技爱好界的一件大事。

    KCSA（科创论坛——科创航天俱乐部）广州课题组承担研发万户一型探空火箭的工作，有成员5人，其中有四个“90后”的大学生，平均年龄只有19岁，所学专业也五花八门。在没有老师的指导下，自筹资金进行研发。此次实验可能是国内科技含量最高的业余火箭、第一次由在校本科大学生自行研发完成的探空项目，项目涉及物理、化学、机械、电子等专业。

    初定的试验项目包括：多发动机并联的推力平衡控制，二级火箭的分离技术，多基站联合多普勒矢量测速，惯性导航技术等。初定射高3千米，整备质量35千克。同时在业余爱好者中率先开始系统工程方面的学习和尝试。预订研发周期为90天。由于技术跨度太大，预研中发现要在短期内解决多项关键技术存在困难，因此对试验项目进行了精简，降低了技术目标。

    即使如此，万户一号仍然是目前为止国内尺寸最大的业余火箭。每一个细节，包括小小的螺丝钉，箭体材料上头发丝大的小缝都要经过严格数据测试，它的细微的运行轨道变化都能监测到，可以一二级分离，有回收装置，也有视频监控。初次设计的飞行高度是640米。


火箭图集

流线型的箭体直指长空，黝黑的空心锥发动机喷嘴，飘逸的尾翼，除了比著名的长征火箭小几号，与真的几乎一模一样，这枚基本组装完成的火箭惊艳了所有见到它的人。

　　
研制过程

　　昨日在中山大学的一间实验室里，记者见到这枚火箭的四位“研制者”。记者对他们的第一印象：四个“小毛孩”。不过他们却是相当牛的人：负责组织管理及箭体设计的胡振宇是一个狂热的化学迷，曾获得全国化学奥赛的三等奖。负责航电部分的罗澍曾经获得全国发明展金奖，为此还废寝忘食狂啃捷联惯导的理论和算法。负责发动机设计的张子林，常与国外业余火箭爱好者讨论技术改进，而黄德恩则负责场地的管理及制作。

　　“我们三个月前开始试制火箭，8000元经费完全是自己筹集。”胡振宇告诉记者，“这项实验是一次探索两级固体火箭技术的尝试，同时是一项科技爱好活动。为了纪念我国‘航天’的先驱万户，故火箭取名为万户-Ⅰ号。”他告诉记者：“这算是一种探空火箭，比探空气球飞得高、比低轨道运行的人造地球卫星飞得低。探空火箭所获取的资料可用于天气预报、地球和天文物理研究，为运载火箭、人造卫星、载人飞船等飞行器的研制提供必要的环境参数。”

    自豪：业余领域研究方法国内最好

　　胡振宇告诉记者，此次实验可能是国内第一次由在校大学生自行研发完成的探空项目，而且是跨学科、跨校合作，他们所用的方法是业余领域研究方法国内最好的，某些技术能媲美当今民用航空技术。

　　整个火箭的制作，在缺少资金的情况下大家尽量自己动手，比如称重的称重仪，几个人自制芯片，将普通的电子秤改装成一台高灵敏度的测重仪。罗澍告诉记者： “就算现在民用航空领域，我们一些研究方法和技术都算是先进的。”成果还不只这些，为了跟踪降落的箭体，他们还设计两个简易的天线，如果要买，一个至少要上千元，但他们通过数据分析，只几十元就解决问题。“如果材料能更好一点的话，我们的航电监控技术或许比得上现在民用飞机上的技术。”

    虽然是业余，但按罗澍的话来说，他们是按照现在最先进的研究方法来设计的，技术上没有一点马虎。

    每颗螺丝钉都经测试

　　记者采访时，罗澍正埋头制作火箭最关键的航电监控芯片，他说：“火箭的每一个组成部分，用什么材料，长度重量大小都经过严格的数据测试，再通过软件进行不断测试，才得出最后的数据。”正在组装尾翼的胡振宇举了一个例子，固定尾翼的螺丝就不是乱选的，首先要计算它的承受力，如果螺丝的承受力不够，尾翼就会松动脱落，发射就可能失败。这些大量的数据可不是一天两天就能得来的。“经常做通宵的实验，困了就在行军床上睡会儿，有时做出成品，凌晨5时都会去做试验。”

　　头发丝般的缝致爆炸

　　因为资金不够，四个小伙子尽量找价格最便宜但又合乎数据要求的制造火箭的材料。在实验台上，记者见过好几个已经爆炸开裂的发动机。“这是因为隔热层有一个头发丝大小的缝隙，当固体燃料瞬间燃烧时，产生非常大的破坏力，将铝合金的发动机撕开一条缝，最后发动机就报销了。”随后他们经反复试验，终于找到正确的密封方法。

　　20万元监测仪监控

　　为了追求最大限度的仿真，“万户-I号”设计了复杂的航电技术和回收装置。制造过程中所应用的技术，部分是通过采集文献，借鉴国内外爱好者实验数据所获得，其余均由参与成员通过多年的实践经验积累，再通过知识整合，加以创造性思维自我创新。

　　为了跟踪火箭的运行轨迹，并掌握火箭的飞行姿态，四位研制者运用了复杂的航天技术。负责航电技术的罗澍告诉记者，火箭总共有两个控制监测芯片，还安装有视频摄像头。此外，“一位科普专家专门提供一台尖端仪器，价值近20万元，通过火箭上的传感装置，能灵敏感受火箭的每一个细微动作，比如说降落伞不能打开，监测仪就能敏感感受飞行轨道的变化，我们就要启动第二重的保护装置。”

　　“万户-Ⅰ号”两级火箭都设有降落回收装置，降落是通过降落伞来实现的，但别看它不起眼，它却“报废”了实验小组10余枚试验火箭。

备案与安全

　　记者了解到，我国空域一直是严格管理的范围，直到现在并没有开放，目前我们对空间领域的法规所针对的只是有人驾驶的飞机。而对类似的航空模型，火箭之类的航空器，暂时没有明确规定。据悉，目前，国家已经在沈阳、广州试点对1000米以下的空域开放。

　　如何保证降落时安全?

　　记者了解到，一级火箭体脱离的高度约100米，按照多次测试及数据分析，不会飞离场地。

　　二级箭体主要依靠降落伞保证降落，为了确保降落伞能打开，控制器专门设置了两重保护，确保打开。

　　此外，四人小组还对火箭的降落安全进行特别设置，打开降落伞的控制器都是双重控制，以防不测。

　　如何保证发射安全?

　　发射当天选择的空地，在发射之前会做一些清场工作，保证场内没有人。万一发动机发生爆炸也没有关系，发动机爆炸的范围已经经过数据及实验测试控制在一定范围内，点火是用电子点火方式，有足够的安全距离。

　　如何回收?

　　会组织搜索队搜索降落箭体，搜索的仪器由灵敏度高的德国监测仪，以及两台自制的天线组成，能定位到几米的距离。

    KCSA要求达到零地面风险的目标，即：即使火箭最大限度偏航，也不能落入有人区域。广州课题组为寻找就近的适当发射场地进行了艰苦努力，但是由于广州地区经济发达，就近地方没有大片农村和无人区，因此难以实现安全目标。为了降低对场地的要求，课题组多次修改极限射高参数，从3千米降低到1500米，又降低到500米，一二级在100米高度分离。但是这样的射高，虽然对偏航的概率进行了控制，但万一发生意外，最远可以散布到1千米左右范围，仍难以找到适当发射场地。

    最终，课题组将射高设计为230米，场地就近选在大学城附近的空地。当地媒体根据这一决定，立即进行了跟踪报道，预告了发射地点和时间，引起了社会舆论的高度关注和支持。军队获悉后，专门打电话过问发射的详细情况，并再三叮嘱注意安全。


推迟发射

    记者昨日报道4名90后大学生自行设计自制火箭见报之后，引起了众多读者的关注。同时，他们的“惊人之举”也引起空管部门以及其他有关部门的关注。考虑到安全及天气等因素，这4位大学生首次探求太空之旅暂缓，实箭发射改为地面科学模拟，虽然有点小小遗憾，但也收获不少。

　　“……3、2、1，点火！”伴随着指令，昨日中午，在番禺大学城一块空地上，一位小伙子按下了电子点火按钮，随着“嘭……”的一声巨响，“万户1号”火箭尾部立即喷出一股耀眼的火焰，但箭体并没像想象的那样随之射入高空，但在实时监控的电脑上，火箭依然划出一道优美的弧线，各方面的数据随即输入了电脑。 “之前因为考虑不周，没有完全考虑到空域及地面的安全，此次发射只是一次模拟仿真发射，等做好相关措施之后，再择机发射实箭！”

　　“之所以改为地面的模拟实验，主要是因为安全及天气的原因。”火箭设计者之一的胡振宇告诉记者，空管部门上午联系到他们，对他们科学探索的精神非常鼓励，但也告诉他们，发射火箭毕竟与游戏放烟花不一样，因为大学城地区还是处于航线比较密集的区域，虽然他们设计的高度，火箭击中飞机的几率非常小，但也不能冒险。另外一点就是地面的安全，虽然试验数据是安全的，但大学城确实是人口密集区，万一出现情况也不好。

　　但精心准备了3个月的火箭已经整装待发，燃料已经灌注。经过思考讨论。他们想出一个折中的办法，“模拟实验，收集数据，为下次做好准备。”

　　虽然发射取消，但地面的模拟实验结果还是让这4位大学生兴奋不已。胡振宇他们在总结中这样写道：虽然只进行了地面测试，但是我们仍然可以从实测数据中寻找出改进及突破的亮点。分析结果显示，发动机达到设计要求。验证了仿真修正的客观性与实用性，同时我们也验证了新的浇筑工艺及新的改性配方性能优异。另外，我们还进行了全过程运行测试，对正常发射情况进行了电子部分的实体模拟，最终结果同样印证了设计的合理性及高效性。

    11月10日晚，KCSA广州课题组根据外弹道计算数据，对发射的地面安全性进行了最后论证，认为场地尺寸不足，地面人员清场难度较高，仍然难以满足零地面风险的要求。根据本质安全性的基本要求，决定推迟发射，另找场地。

    11月11日，课题组向媒体通报了推迟发射的决定，同时陈述了军方过问的详细内容。当天，进行了地面点火试验，并向在场人员介绍了火箭发射的相关科技知识。由于地面装置较重不易搬运，试验场地选择在了距离中山大学的实验室不远处的一块空地，即广州电视台播出时所展现的场地位置。

    虽然网上有一些责问空管局等有关部门的声音，说明大家对目前的科技爱好活动环境非常关切。但是这次试验活动，有关部门未给予任何阻挠，一直本着探讨的角度与课题组交流安全问题，他们已经做到了在现行航空管理体制内力所能及的支持。课题组会另选场地进行新的试验，仍然会按照零地面风险的要求进行安全管理。


　　
研制团队资料：　　

    华南理工大二学生胡振宇，18岁，管理专业；
　　中山大学大一学生罗澍，信息科技专业，不到19岁；
　　华南师范大学大二学生张子林，物理专业，20岁；
　　广州中医学院的黄德恩，有机化学专业，大二，20岁。

“万户-Ⅰ”相关数据：

　　箭体总长：247cm
　　一级长度：103cm
　　二级长度：100cm
　　头锥长度：40cm
　　连接部分长度：4cm
　　总重：11.793kg
　　外壳材质：HD-PVC
　　发动机壳体材质：6061-Al（铝合金）
　　发动机喷口材质：45#钢
　　燃料：改性KNDX（一种固体燃料）
　　一级推力：288.4N；总冲：622.4N/s
　　二级推力：188.6N；总冲：409.4N/s
　　降落伞材质：尼龙-66
　　仿真软件：MATLAB，Simulink，SRM，SpaceCAD，OpenRecket。
　　设计射高：640M
　　最大速度：100.4M/s
　　最大加速度：3.32G