「北航4號」臨近空間火箭動力飛行器成功發射!把論文寫上藍天

2020-12-06 中國教育在線

　　伴隨著助推級固體火箭發動機的轟鳴聲，一身橘紅色塗裝的「北航4號」離弦而出，直入雲層，400秒後，順利降落在了預定的位置。「飛行數據顯示，火箭助推點火正常、出架正常、分離正常、主級高空點火正常，按照預定彈道完成飛行。按照飛行試驗大綱要求，首飛試驗取得圓滿成功！」5月27日上午11時01分，由北航宇航學院牽頭開展的學生大型綜合項目「北航4號」臨近空間火箭動力飛行器在我國西北某地一飛沖天，標誌著北航以綜合項目為載體的航天「兩領」人才培養體系再結碩果。

「北航4號」起豎狀態

「北航4號」發射瞬間

　　據了解，「北航4號」臨近空間火箭動力飛行器全長8.7m，重約1300kg，由固體動力助推器和固液動力巡航主級組成。其中，固體助推火箭發動機推力約150kN，工作時間8.2s；固液巡航火箭發動機採用98%H2O2/端羥基聚丁二烯推進劑組合，最大推力約3kN，推力調節能力3：1，工作時間大於200s。飛控採用GPS/北鬥雙模光纖慣導系統，實現有控巡航飛行。此次飛行主要完成有動力臨近空間飛行的演示驗證，平飛高度24km，平飛速度3Ma，飛行距離近200km。

　　此次飛行試驗成功驗證了長時間變推力固液火箭發動機技術和大空域、寬速域火箭動力飛行器總體設計、導航制導與飛行控制技術，可應用於臨近空間大氣參數測量、對地觀測和空中數據快速傳輸，未來可發展成為低成本/快速響應小型運載火箭等新型火箭動力飛行器。

試驗隊員進行「北航4號」發射準備工作

　　校園裡當總師的北航學子

　　作為北航學生大型綜合項目，「北航4號」從提出設想到成功飛行，先後有博士生21人、碩士生49人，優秀本科生16人參與到設計、研製和飛行試驗中。總體技術指導教師袁軍婭表示，「當我在指揮大廳看到滿足要求的飛行曲線時，緊張的心情終於放鬆，為參研的同學們倍感自豪！還記得合練時出現了地面測發控轉電不成功的問題，研究生們連夜排查，工作到凌晨4點，通過自己的討論分析找到了問題所在，並得以解決。」

老師指導學生總裝

學生在檢查舵艙電纜安裝情況

　　「火箭升空的幾分鐘時間，承載了「北航4號」試驗隊全體師生一個多月裡為總裝、總測付出的汗水，和一年多裡為生產、試驗等做出的努力，以及已經畢業的師兄們為之留下的積澱。成功來之不易，作為一個親歷者，深深地感受到這項工程的困難和複雜。我很慶幸身在這樣一個團隊裡，有才華、有態度、有毅力，我們所有人都頂住了壓力，經受住了考驗。」箭體結構分系統博士研究生李曉剛深有感觸。

學生在火箭總裝過程中操作

　　飛控分系統碩士研究生趙凱則表示，「雖然是疫情期間，但這阻擋不了同學們內心的激動。大家忙而有序，炎炎的烈日、時不時的沙塵暴以及戈壁灘乾燥的氣候都消磨不了同學們工作的熱情。」

　　學校高度重視「北航4號」火箭動力臨近空間飛行器的研製發射，多家航空航天院所和湖南常德國家高新技術產業開發區等單位也給予了大力支持。

　　優良傳統，把論文寫上藍天

「北航4號」試驗團隊合影

　　參研學子、動力分系統本科生李心瞳說道：「『北航4號』的整個設計和研製過程既是對系統思維、工程實踐、學科交叉融合能力的鍛鍊，對我們而言更是一場生動的愛國教育、信念教育和情懷教育。很多曾經參與過北航1、2、3號設計的師兄、師姐成長為了指導教師，發揮了「傳幫帶」的作用，體現了幾代北航人接續奮鬥的歷程，相信在我們的努力下，這種寶貴精神財富也必將薪火相傳！」

火箭發射前的操作

　　長期以來，北航高度重視教學科研相結合的人才培養思路，統籌規劃、積極探索，以綜合項目為載體的人才培養新模式。「北航4號」學生大型綜合項目發揚和傳承「北京二號」精神，是在「北航1號」固體動力探空火箭、「北航2號」和「北航3號」固液動力探空火箭等項目的基礎上發展而來。

　　早在1958年，北航師生就成功研製並發射了「北京二號」探空火箭，開創了以綜合項目為載體的人才培養模式。近年來，北航學生校園裡「做總師」，2005年11月，北航啟動了「北航1號」學生探空火箭項目，宇航學院14名優秀本科生投身研製工作中，2006年11月1日，「北航一號」探空火箭在中國酒泉衛星發射中心三箭連發，均告成功，這是繼1958年北航師生成功研製並發射「北京二號」探空火箭以來，中國首枚主要由大學本科學生設計完成並成功發射的探空火箭。

　　2008年12月5日，北航宇航學院設計研製的「北航2號」固液動力探空火箭飛行試驗在酒泉衛星發射中心圓滿成功。這是我國首次將以固液混合火箭發動機為動力的探空火箭成功進行發射和回收。

　　2011年11月25日，在祖國西北的戈壁深處，由北航師生自主設計研製的「北航3號」新型固液動力探空火箭再次成功發射，這是我國首枚以過氧化氫固液火箭發動機為動力系統的探空火箭。

　　展望未來，「APSCO學生小衛星」項目即將進入最後發射階段，「北航5號」飛行器學生綜合項目也在開始策劃和推進。全過程參與航天飛行器設計、研製至發射的全過程經歷，對於培養學生「熱愛祖國、無私奉獻，自力更生、艱苦奮鬥，大力協同、勇於登攀」的「兩彈一星」精神和「特別能吃苦、特別能戰鬥、特別能攻關、特別能奉獻」的載人航天精神，提高學生的集成創新能力、工程實踐能力、專業綜合能力和團隊協作精神效果十分顯著。

　　堅定創新自信、勇攀科技高峰，燃燒的青春，最可敬！

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