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看这里!科大学员告诉你,如何让塑料瓶变身飞天“利器”

来源:国防科大 作者:郑一凡 段欣葵 刘龙斌 责任编辑:张思远
2020-09-25 10:06:18

“咻咻咻”

水火箭腾空而起

尾部喷射长长的水柱

“嗖嗖嗖”

滑翔机盘旋飞行

一圈又一圈

水火箭与滑翔机齐飞

欲与天公试比高

这一幕发生在空天科学学院第二届空天科技文化节——水火箭助推滑翔机竞赛上。来自该院的学员以及广大航空航天爱好者,利用课余时间,组成四人小队,运用专业知识,汇集团队智慧,共同制作水火箭滑翔机。

01

前期准备如火如荼

赛程一发布,同学们就积极投入筹备工作中。水火箭制作较为基础,但实现助推滑翔机的任务却并不简单。

如何连接箭体才能保证耐压又气密性好?

什么方式能保证开伞率百分之百?

有没有柔和的分离方式防止滑翔机折翼?

……

大家脑袋里充满了问号。查资料、看视频、问教员、翻书籍,理论知识储备足;钻瓶子、粘尾翼、做头锥、裁降落伞,动手实践经验多。团队分工明确,操纵手每日勤加练习滑翔机飞行技巧,其他成员集中力量解决技术问题。熟能生巧提升操纵本领,发条机械装置进行计时,橡皮筋或弹簧实现弹射,泡沫支架增强稳定性……一次又一次的发射实验,日复一日的勤学苦练,夯实了知识、磨练了斗志、锻炼了团队协作能力。

02

专家指导助力探空梦想

“别丧气,勤加训练定能驾驭它,坚持就是胜利!”教员对宣谱团队如是说道。他们创新地采用了专业轻木滑翔机,飞行性能优良,但相较其他组的泡沫机型,操纵难度大、训练时间长,这让他们有些焦虑。教员的鼓励和支持给了他们继续前进的信心。

记者了解到,赛前,参赛代表向组委会各位专家教授汇报展示了水火箭助推滑翔机的创新方案、设计思路,并通过播放试验视频方式说明试飞情况。

“我们组火箭呈流线型,阻力小,飞得高。”

“我们组制作的多级火箭动力强劲!”

“我们组的开伞方式独特,大大减小了降落伞无法打开的可能性。”

......

学员充分利用这次机会咨询改进方案,专家也根据参赛队的箭体气动、结构、密封情况、开伞方式、稳定性、滑翔机与水火箭分离方式等方面提出了针对性的意见和建议,让学员所遇问题得到逐一排查和解决。

03

阴云隐现火箭直上云霄

赛场上,大家调试着水火箭,摩拳擦掌跃跃欲试。随着发射口令的响起,一枚枚水火箭腾空而起、直冲云霄。

在比赛过程中,不少队员遇到了突发性问题,“太可惜了,组装时火箭气密没做好,无法发射了!”“之前试飞都没问题的,这次机翼竟然折断了!”教员发现发射失误后会对队员进行心理疏导,随后对各种问题提出针对性意见,队员综合考虑各方面因素后,现场对飞行器进行改装、加固,并再次尝试发射,在总结经验和教训中,不断提升实践能力。

同时,现场还来了许多航空航天爱好者们。来自周南中学的罗诗怡说:“没想到一个小小的可乐瓶,通过注水加压的方式就可以飞得那么高,真的太让人激动了!希望我以后也能有机会参与到飞行器的制作和试验。”

此次比赛激发了创新热情、锻炼了动手能力,同时选拔出优秀学员,为参加中国国际飞行器挑战赛打造队伍、储备力量。一等奖组队长陈诺表示,长时间的充分准备和积极的团队协作,是他们制胜的法宝,“进入校队后,我们将再接再厉,在国赛中争创佳绩。”

水火箭助推滑翔机分解动作

1、发射时,先向动力舱内注入约三分之一的水,再打入6-8个大气压,最后触发释放装置。压差使水从尾部喷嘴高速喷出,在反作用下提供动力,水火箭快速上升;

2、水火箭爬升过程中,选择合适的时机,采用弹射、惯性等方式,让滑翔机从箭体上脱落,开始无动力遥控飞行;

3、在最高点处,打开伞舱,降落伞在上升气流作用下张开,水火箭缓慢下落实现回收。操纵手遥控滑翔机,绕田径场盘旋数圈后最终降落在靶标附近。

文字 | 郑一凡 段欣葵 刘龙斌

图片 | 李怡菡 田鑫