火箭折騰兩年，一飛沖天

胡文娟　馮海倩

“……3、2、1， 點火！”伴隨著指令，嗖地一聲，一枚重約50公斤、高約3米的火箭升上了4000多米的高空。這是2013年7月的一天，在內(nèi)蒙古科爾沁左翼后旗的一處戈壁灘上，看到堅持兩年制造的火箭一躍升空，胡振宇激動地喊叫著。為了能夠把火箭送上天，他和隊友們堅持了兩年，克服了資金、技術(shù)、安全等難題，終于把這枚國內(nèi)業(yè)余火箭界重量最大，復雜系數(shù)最高的火箭送上了蒼穹。

愛好者不愛約束的創(chuàng)造力

2011年，胡振宇正在華南理工大學讀大二，盡管讀的是工商管理專業(yè)，但他依舊對自己中學時著迷的化學和炸藥念念不忘。在一個科技愛好者的社交網(wǎng)站——科創(chuàng)論壇上，他認識了許多跟他一樣的朋友——羅澍、張子林、黃德恩和陳詩會，大家都是從中學時候就開始接觸火箭方面的信息。大伙兒以前都是單兵作戰(zhàn)，制造的火箭也較為“簡單粗暴”，都上大學了，何不做一枚“真正的”火箭呢？在胡振宇的提議下，五個人決定高端大氣上檔次一把，玩點真材實料的。

2011年9月，他們開始造火箭，確切地說是探空火箭?！疤魬?zhàn)較為初級的探空火箭對于當時經(jīng)驗不算豐富的我們來講，算是量力而行吧?！焙裼钫f。沒有資金怎么辦？自掏腰包一起湊錢；沒有實驗室怎么辦？中山大學有公用的電子實驗室，還允許外校學生進去做試驗。資金、場地都解決了，大家就發(fā)揮所長，分工行動了。

華南師范大學材料物理專業(yè)的張子林負責火箭的發(fā)動機設(shè)計，他玩火箭很多年了，經(jīng)驗豐富，是論壇里公認的技術(shù)大牛?！八募夹g(shù)非常好，我剛開始制造燃料時，他給了我很多建議，也教我很多東西?！焙裼町敃r負責協(xié)助張子林完成燃料制造的部分，同時還負責整個項目的組織管理。中山大學的羅澍負責火箭的航空電子設(shè)備和數(shù)據(jù)采集，他早在高中時就曾獲得過發(fā)明展覽會金獎，是家鄉(xiāng)有名的小小發(fā)明家，后來被中山大學自主招生錄取。黃德恩則負責場地的勘察與觀測點選址。另外還有一名自由職業(yè)者陳詩會，他主要負責火箭制造過程中的機械加工部分。

“那段時間大家確實沒少忙活，基本上每天晚上都搞到凌晨，呆在實驗室里埋頭做試驗，搞測試?！焙裼顚τ趫F隊當時在一起工作的熱情十分懷念，“在缺乏資金的情況下，大家盡量自己動手。比如說地面點火用的測試臺，就是我們自制芯片和機械結(jié)構(gòu)，用普通的電子秤改裝成的。我們盡可能利用身邊方便的資源，選擇物美價廉的PVC管材做火箭箭體，借用學校的實驗室和小工廠的車床做電子芯片和發(fā)動機。說實話，我們的這些材料和工藝跟國家制造火箭有著天壤之別，人家都是專門的合金材料，并且有著高精密度的加工工藝，而我們都是隨隨便便找點東西來弄，可以說百分之八九十的材質(zhì)都是淘寶上購買的。不過這也體現(xiàn)了愛好者的一個特點——不受約束的創(chuàng)造力和純粹的熱情?！?/p>

2011年11月，火箭建造完成，可是出師不利，剛一決定要在廣州大學城附近的空地上進行發(fā)射，就被空管部門和其他相關(guān)部門得知后叫停了。為此，他們不得不將火箭發(fā)射改為地面模擬測試，圓夢藍天暫且擱置了。

師兄助，柳暗花明

第一枚火箭的發(fā)射受阻，并沒能打消大伙兒的積極性。盡管沒有升空，但地面測試的效果還不錯，發(fā)動機達到了設(shè)計要求，對整個模擬發(fā)射過程的電子檢測也印證了火箭設(shè)計的合理性和高效性。這讓大家更有信心了，他們繼續(xù)從實測數(shù)據(jù)中尋找改進及突破的地方，為下次發(fā)射做準備。12月，團隊終于找到一塊沒有航道的空域，在規(guī)避航道的偏遠地區(qū)的建筑空地上進行第二枚火箭的發(fā)射，但這次發(fā)動機卻爆炸了。胡振宇總結(jié)那次的失敗原因說：“爆炸的直接原因可能是隔熱層里的縫隙造成的。雖然我們的設(shè)計沒問題，但是工藝和材料束縛了當時的實驗。再加上對發(fā)動機、燃料等的測試也不夠充分。”

2012年1月，團隊到了最困難的時候。每個人都花了幾千塊錢，也耗費了很大的精力，結(jié)果東西還沒做出來。況且當時已經(jīng)到了學期末，大家還得應(yīng)付期末考試。因此，團隊決定暫時休整一陣子。也就是在此時，他們意外得到了來自華南理工大學一位校友的贊助。這位家電企業(yè)的老板給了他們10萬元，為他們租了實驗室，并且讓他們用自己工廠里的精密數(shù)控車床來加工零部件。就這樣，項目滿血復活了。

雖然較之專業(yè)火箭制造經(jīng)費，十來萬還是太少，但是第三枚火箭的整體標準比前邊兩枚升級了不少。團隊設(shè)計制造的電路板由原來的單層加倍至四層，傳感器精度也提升了一個檔次，胡振宇還將燃料進行了12次配方改良、3次規(guī)格升級和5次工藝改進，將火箭發(fā)射的預計高度從之前的640米提高至四五千米。為了能夠發(fā)射成功，團隊一次又一次地計算，檢測?！鞍肽甑臅r間里，我們的加工方式有了質(zhì)的飛躍，從最初的借用學校里的打磨機、切割機到現(xiàn)在完整的車床加工工藝。對于一些精密度要求高的部位，我們已經(jīng)到了微米數(shù)量級?！睘榱吮ＷC安全，胡振宇等人設(shè)計了地面點火方式，并且在控制端和點火端中間設(shè)置了多臺傳感器進行實時監(jiān)控。在箭體的材料方面，也實現(xiàn)了從鋁合金到碳纖維和航空鋁的復合材料的提升。發(fā)動機的測試中，性能也被不斷刷新到原來的四五倍。此時，火箭的諸多數(shù)據(jù)均已達到國內(nèi)業(yè)余火箭界的最高水準。

沖飛云霄

2012年10月，火箭主體基本完成。2013年4月，由于法律法規(guī)上對于引導民間火箭發(fā)射的空白使得贊助公司認為發(fā)射無望，停止了資金支持。隨著隊員們逐漸將重心轉(zhuǎn)移到其他事情上，6月份，團隊宣布解散，只剩下一大堆的材料和零件，但是為了向之前贊助的校友和自己兩年的辛苦有個交代，胡振宇決定一個人也要把火箭發(fā)射上去。他從原來70多平米的實驗室搬到了一個只有20平米，位于城中村的小屋子里，靠著出去教鋼琴做家教來維持運轉(zhuǎn)。

他花了將近一個月的時間，去學校工廠把那些還沒有做的小零件，機械構(gòu)造加工完成，然后把各個分散的部分整合到一起。胡振宇在那一個月里，天天熬通宵，也砸了不少錢，最終把這個火箭做好了。

依照《中華人民共和國民用航空法》中提到的“修建固定或者臨時性對空發(fā)射場，應(yīng)當按照國家規(guī)定獲得批準；對空發(fā)射場的發(fā)射方向，不得與航路交叉”，胡振宇研究了國內(nèi)航線，“只有內(nèi)蒙古符合條件”，因此，他把發(fā)射地定在了內(nèi)蒙古科爾沁左翼后旗。胡振宇定制了一個木箱，把火箭拆散，打包，跟女朋友一起將大木箱推到附近的一個物流站點，運到沈陽，然后再租車將其運到內(nèi)蒙古的發(fā)射地。

2013年7月29日，胡振宇同來自“科創(chuàng)論壇”的其他20多名火箭愛好者一同組裝了火箭，調(diào)試發(fā)射架，做好發(fā)射前的各項準備工作。下午2點，火箭在胡振宇的指揮下，“……3、2、1， 點火！”騰空而起，飛入了肉眼看不到的云層之中。幾分鐘后，胡振宇與同伴們開始搜索殘骸，回收到結(jié)構(gòu)完好的火箭頭錐一枚。

胡振宇總結(jié)此次發(fā)射的意義說：“火箭飛上了天空已經(jīng)算是一種成功，因為這證明了火箭的發(fā)動機、燃料和箭體設(shè)計都是很合格的。但從綜合角度來看，這并不是一次完美的發(fā)射。” 因為他們的航空電子系統(tǒng)出了問題，火箭并沒有按照預定的設(shè)計，成功地打開降落傘，且安全地回到地面，很多氣象數(shù)據(jù)也都沒有收集到。他說，“發(fā)射雖不完美，但還是希望人們能夠關(guān)注國內(nèi)的民間火箭實驗，因為在國外，比如美國，有不少私營航天公司都是愛好者發(fā)起的，他們甚至會承接國家航天局的一些關(guān)鍵任務(wù)。愛好者在航天技術(shù)中是可以發(fā)揮巨大作用的。”