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“北航4号”临近空间火箭动力飞行器成功发射!把论文写上蓝天
2020-06-08 16:37:00
北京航空航天大学
作者:

  伴随着助推级固体火箭发动机的轰鸣声,一身橘红色涂装的“北航4号”离弦而出,直入云层,400秒后,顺利降落在了预定的位置。“飞行数据显示,火箭助推点火正常、出架正常、分离正常、主级高空点火正常,按照预定弹道完成飞行。按照飞行试验大纲要求,首飞试验取得圆满成功!”5月27日上午11时01分,由北航宇航学院牵头开展的学生大型综合项目“北航4号”临近空间火箭动力飞行器在我国西北某地一飞冲天,标志着北航以综合项目为载体的航天“两领”人才培养体系再结硕果。

“北航4号”起竖状态

“北航4号”发射瞬间

  据了解,“北航4号”临近空间火箭动力飞行器全长8.7m,重约1300kg,由固体动力助推器和固液动力巡航主级组成。其中,固体助推火箭发动机推力约150kN,工作时间8.2s;固液巡航火箭发动机采用98%H2O2/端羟基聚丁二烯推进剂组合,最大推力约3kN,推力调节能力3:1,工作时间大于200s。飞控采用GPS/北斗双模光纤惯导系统,实现有控巡航飞行。此次飞行主要完成有动力临近空间飞行的演示验证,平飞高度24km,平飞速度3Ma,飞行距离近200km。

  此次飞行试验成功验证了长时间变推力固液火箭发动机技术和大空域、宽速域火箭动力飞行器总体设计、导航制导与飞行控制技术,可应用于临近空间大气参数测量、对地观测和空中数据快速传输,未来可发展成为低成本/快速响应小型运载火箭等新型火箭动力飞行器。

试验队员进行“北航4号”发射准备工作

  校园里当总师的北航学子

  作为北航学生大型综合项目,“北航4号”从提出设想到成功飞行,先后有博士生21人、硕士生49人,优秀本科生16人参与到设计、研制和飞行试验中。总体技术指导教师袁军娅表示,“当我在指挥大厅看到满足要求的飞行曲线时,紧张的心情终于放松,为参研的同学们倍感自豪!还记得合练时出现了地面测发控转电不成功的问题,研究生们连夜排查,工作到凌晨4点,通过自己的讨论分析找到了问题所在,并得以解决。”

老师指导学生总装

学生在检查舵舱电缆安装情况

  “火箭升空的几分钟时间,承载了“北航4号”试验队全体师生一个多月里为总装、总测付出的汗水,和一年多里为生产、试验等做出的努力,以及已经毕业的师兄们为之留下的积淀。成功来之不易,作为一个亲历者,深深地感受到这项工程的困难和复杂。我很庆幸身在这样一个团队里,有才华、有态度、有毅力,我们所有人都顶住了压力,经受住了考验。”箭体结构分系统博士研究生李晓刚深有感触。

学生在火箭总装过程中操作

  飞控分系统硕士研究生赵凯则表示,“虽然是疫情期间,但这阻挡不了同学们内心的激动。大家忙而有序,炎炎的烈日、时不时的沙尘暴以及戈壁滩干燥的气候都消磨不了同学们工作的热情。”

  学校高度重视“北航4号”火箭动力临近空间飞行器的研制发射,多家航空航天院所和湖南常德国家高新技术产业开发区等单位也给予了大力支持。

  优良传统,把论文写上蓝天

“北航4号”试验团队合影

  参研学子、动力分系统本科生李心瞳说道:“‘北航4号’的整个设计和研制过程既是对系统思维、工程实践、学科交叉融合能力的锻炼,对我们而言更是一场生动的爱国教育、信念教育和情怀教育。很多曾经参与过北航1、2、3号设计的师兄、师姐成长为了指导教师,发挥了“传帮带”的作用,体现了几代北航人接续奋斗的历程,相信在我们的努力下,这种宝贵精神财富也必将薪火相传!”

火箭发射前的操作

  长期以来,北航高度重视教学科研相结合的人才培养思路,统筹规划、积极探索,以综合项目为载体的人才培养新模式。“北航4号”学生大型综合项目发扬和传承“北京二号”精神,是在“北航1号”固体动力探空火箭、“北航2号”和“北航3号”固液动力探空火箭等项目的基础上发展而来。

  早在1958年,北航师生就成功研制并发射了“北京二号”探空火箭,开创了以综合项目为载体的人才培养模式。近年来,北航学生校园里“做总师”,2005年11月,北航启动了“北航1号”学生探空火箭项目,宇航学院14名优秀本科生投身研制工作中,2006年11月1日,“北航一号”探空火箭在中国酒泉卫星发射中心三箭连发,均告成功,这是继1958年北航师生成功研制并发射“北京二号”探空火箭以来,中国首枚主要由大学本科学生设计完成并成功发射的探空火箭。

  2008年12月5日,北航宇航学院设计研制的“北航2号”固液动力探空火箭飞行试验在酒泉卫星发射中心圆满成功。这是我国首次将以固液混合火箭发动机为动力的探空火箭成功进行发射和回收。

  2011年11月25日,在祖国西北的戈壁深处,由北航师生自主设计研制的“北航3号”新型固液动力探空火箭再次成功发射,这是我国首枚以过氧化氢固液火箭发动机为动力系统的探空火箭。

  展望未来,“APSCO学生小卫星”项目即将进入最后发射阶段,“北航5号”飞行器学生综合项目也在开始策划和推进。全过程参与航天飞行器设计、研制至发射的全过程经历,对于培养学生“热爱祖国、无私奉献,自力更生、艰苦奋斗,大力协同、勇于登攀”的“两弹一星”精神和“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献”的载人航天精神,提高学生的集成创新能力、工程实践能力、专业综合能力和团队协作精神效果十分显著。

  坚定创新自信、勇攀科技高峰,燃烧的青春,最可敬!

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