為了去 SpaceX 上班,音訊工程師花 7 年自製可點火著陸的模型火箭

作者 | 發布日期 2022 年 08 月 08 日 18:50 | 分類 天文 , 航太科技 Telegram share ! follow us in feedly


「SpaceX 又發射火箭了」如今已成為日常新聞,20 年前想不到的火箭重複發射模式如今投入實際運用,自然也啟發一些業餘愛好者,比如原本專業是音訊工程的 Joe Barnard。

7 年前,對機械工程一竅不通但夢想進入 SpaceX 上班的音訊工程師 Joe Barnard 自學成才,經歷無數次失敗試驗後,於今年 7 月 24 日成功製出名為 Scout F 的模型火箭向獵鷹 9 號致敬,不只重現火箭點火、起飛與著陸的完整過程,這也是全球第一個利用固體火箭發動機完成著陸的模型火箭。

現實世界中,那些巨大火箭通常採用與氧化劑混合時可點燃的液體燃料,相比之下,模型火箭通常使用更穩定但也更昂貴的固體燃料,但這也代表模型火箭的燃料燃燒更難控制,一旦發動機失火,整個裝置就會起火直至燒光,也因此模型火箭發動機著陸需要無可挑剔的精確計時,而不是試圖放緩油門、控制燃燒。

此外,全尺寸模型火箭著陸也需在過程中旋轉、改變方向以確保火箭主體保持直立,但受尺寸限制通常難以操縱。Joe Barnard 最後設計了自己的控制板與「推力矢量支架」,後者可以安裝火箭發動機並旋轉使其瞄準不同方向。系統則由加速度計、陀螺儀、氣壓感測器等組合而成。

當火箭落地,它需要「腿」來支撐,而腿架不能在著陸前鬆開,否則會破壞空氣動力學並阻止火箭發動機定向。Joe Barnard 為此建造了可展開、類似三腳架的「腿」,彈性足夠,能在火箭觸地前會展開防止火箭因硬著陸而損壞,但又足夠堅固以至於可以吸收衝擊力。

自 Joe Barnard 決定踏進模型火箭世界後,背景專業甚至不是火箭或機械工程的他,在堅持不懈的實踐中成功降落這艘模型火箭,目前模型火箭的發射高度有限,但 Joe Barnard 也渴望有天能將火箭發射到亞軌道──接近離地 100 公里的高度。

(首圖來源:BPS.space 影片截圖)