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2022年7月31日，天灰蒙蒙的。在寬闊的河道上，星辰（化名）點了三次火，火箭卻在發(fā)射筒里一動不動。第四次，他即將放棄時，發(fā)動機發(fā)出巨大的轟鳴聲，箭體升空，排出白煙，他舉起相機，匆匆拍下尾焰處漂亮的馬赫環(huán)。

那是他第一次成功發(fā)射固體燃料火箭。火箭飛行的時間不到5秒，他為此準備了3年。

星辰17歲，是河北邯鄲的一名高三學(xué)生。他從小學(xué)六年級開始“手搓”火箭，目前已成功制作了十來枚水火箭、2枚固體火箭、一臺液體發(fā)動機和試車臺。高考結(jié)束后，他打算繼續(xù)液體火箭的研制和試發(fā)，制造第二代液體火箭發(fā)動機。

今年7月，星辰成功制造出一臺液體火箭發(fā)動機，并試車成功。他拍下了整個試車的過程，52秒的視頻沒有字幕和解說，卻在B站上獲得超過250萬播放量。

最近，記者與星辰聊了聊他制造火箭的心路歷程。他追溯到，小學(xué)時曾在太原衛(wèi)星發(fā)射中心，見證了中國高分十一號衛(wèi)星發(fā)射升空，“那個場面深深震撼了我。”

星辰在制作火箭發(fā)動機試車臺。圖源：受訪者提供

小學(xué)六年級做出第一支火箭

我今年高三，已經(jīng)開學(xué)了。平時，我在寒暑假期間去做火箭的設(shè)計和調(diào)試，周末會進行一些小型的組裝和測試。

小學(xué)起，我就喜歡上火箭。

我在市圖書館偶然翻到關(guān)于火箭的書籍，感覺很神秘。之后，我把圖書館里關(guān)于航天的書都借遍了，有些還看了好幾遍。我記得有本書的內(nèi)容是，1969年，人類第一次在月球著陸，那些圖片深深吸引了我。

小學(xué)六年級，我有幸去了太原衛(wèi)星發(fā)射中心，親眼見證了中國高分十一號衛(wèi)星發(fā)射升空。

我當(dāng)時就站在離塔架很近的位置，那個畫面太震撼了，火箭升空時的轟鳴聲特別大，感覺我的五臟六腑都跟火箭尾翼的震動共振。

后來我就在網(wǎng)上搜索火箭發(fā)射的視頻和紀錄片。其實不光是火箭，人類的航天精神也是深深吸引了我，就感覺在那種一無所知的情況下，就敢去探索這么浩瀚的星空。

我第一次做成火箭是在小學(xué)六年級。那是一枚水火箭，現(xiàn)在已經(jīng)被“解剖”了。每一次測驗發(fā)射完，我都會把每個機件段的螺母和螺桿拆卸下來，查看密封情況及表面磨損，積累經(jīng)驗。

目前，我做了十來枚水火箭、十來臺固體火箭發(fā)動機、2枚固體火箭，制造了一臺液體火箭發(fā)動機、一個標準的試車臺，一枚箭體，高考后打算發(fā)射一枚液體火箭。

很多人問過我，怎么學(xué)習(xí)火箭方面的知識。我在B站上看過南京理工大學(xué)武曉松教授的公開課。有一些內(nèi)容最初看不懂，但通過那堂課，我才算是真正了解固體火箭發(fā)動機的構(gòu)造和運行原理。有看不懂的，我就一個個查，把公式給弄明白。

我的體會是，不是單憑學(xué)習(xí)專業(yè)知識和計算公式就可以做出一套配套系統(tǒng)。制造火箭的原材料都是比較常見的金屬，但工件很難得到，網(wǎng)上也沒有賣的成品，好多零部件需要自己設(shè)計。

要想這枚火箭達到自己的標準，就需要很多實踐經(jīng)驗。這個經(jīng)驗都是一步步積累出來的，之后你可以依照前面的經(jīng)驗設(shè)計第二枚、第三枚、第四枚。

這對我來說，不是一個重復(fù)的過程。可能是因為我對這方面的興趣很濃厚。對我來說，每一次重復(fù)、每一次設(shè)計、每一次實驗都是一種享受。

如果我有整塊的空閑時間的話，我?guī)缀醵紩ㄔ谶@一件事上。去年快過年的時候，我設(shè)計完火箭的箭體，零部件制造也完成了，需要組裝和調(diào)試。那段時間，我早上5點多去，晚上10點多回，持續(xù)了十來天。午飯也是自己帶到那邊，應(yīng)付兩口。一天幾乎就沒別的，就這一件事。

我喜歡《星際穿越》，電影里他們?yōu)榱俗屓祟惸茉谟钪婵臻g里生存下去，嘗試了很多辦法，我覺得人類的航天使命也是如此，都是想要飛出去。

“航天之父”齊奧爾科夫斯基說過一句話：地球是人類的搖籃，但人不能永遠被束縛在搖籃里。

向外探索也是航天的使命之一。

小時候的星辰。圖源：受訪者提供

試發(fā)時遇到過幾次爆炸

我從初二開始研制固體火箭，學(xué)習(xí)固體火箭發(fā)動機設(shè)計的知識，一次次試車，再一步步改進，一直到高中才做出一個穩(wěn)定可靠的發(fā)動機，才敢嘗試第一次固體火箭的發(fā)射。

試發(fā)必須嚴謹。因為一旦出事，后果會嚴重。固體火箭雖然成本廉價，但也比較危險，可以說，它就是一個活生生的炸彈。

我遇到過幾次爆炸。有一次，凌晨三四點，我去廢棄的橋洞底下測試固體火箭發(fā)動機，當(dāng)時離發(fā)動機只有30米。我按下發(fā)射按鈕，發(fā)動機先是工作了一秒，下一秒直接從第二節(jié)和第三節(jié)中間炸開，直接炸成兩半。

發(fā)動機外面的保護層散成碎片，打到我頭盔的面罩上。幸好那個保護層是泡沫材質(zhì)，而不是比較脆的金屬，不然可能會形成破片，四散開來的后果不堪設(shè)想。

還有一次，因為發(fā)動機殼體工藝的問題，測試時，發(fā)動機底部被燒穿，直接飛到空中打轉(zhuǎn)。其他的意外情況，包括燃料燒穿側(cè)壁，造成泄漏。還有一次是噴管喉部的加工固定有問題，試發(fā)時，把喉部給吹裂了。

研制火箭的過程，就是不斷失敗，再一次次調(diào)試。不到試發(fā)的時候，都不知道結(jié)果。

我第一次成功發(fā)射固體火箭是在高一升高二的暑假。我還記得，那天是7月31日，早上10點多，天灰蒙蒙的，快要下雨。我家到發(fā)射地有近30分鐘的車程，因為車里開著空調(diào)，室外溫度很高，熱空氣遇冷凝結(jié)成水珠，附著在發(fā)動機的裝藥上，把最外層全部打濕了。

因為以往火箭是常溫保存，我沒意識到這個問題。到了河道邊，我把火箭放入發(fā)射筒后，點火3次都失敗了。我很納悶，都準備放棄發(fā)射，把火箭從發(fā)射筒拆下來時，看了一眼發(fā)動機，才知道是里面進了水。

我心想，30分鐘的路程都來了，我得再試一次。當(dāng)時情緒挺低的，喊“一、二、三、點火”的時候，聲音都沉沉的。按下去那一秒，火箭沒有反應(yīng)，我都準備收相機了，突然發(fā)動機就開始噴出大量廢氣，火箭瞬間升上幾百米的高空。

幸虧是一層薄薄的水滴，后來可能是那3次點火把那塊區(qū)域烤干了。當(dāng)時那種激動的心情真的難以言表。火箭發(fā)射后排出的白煙特別大，尾焰清晰可見，跟正常的固體運載火箭的發(fā)射場面很相似，不管是視覺還是聽覺，都是一個很強的沖擊。

當(dāng)時就很慶幸之前拍的經(jīng)驗比較多，不然差點就錄不到第一次固體火箭的升空了。火箭飛了不到5秒鐘，整個過程就結(jié)束了，我覺得特別值。其實付出好些年，就為了那5秒。

星辰第一次成功試發(fā)固體火箭。圖源：受訪者提供

數(shù)萬元造價的火箭可能瞬間灰飛煙滅

相較水火箭和固體火箭，液體火箭的花費較大，發(fā)動機成本在1萬元左右，再加上管路、試車臺、供應(yīng)系統(tǒng)，大概需要2萬到3萬元。

精力也是，光組裝一枚箭體就需要十多天的時間，整個液體火箭發(fā)動機的制造需要四到五個月，才能做成一套可靠的系統(tǒng)。

液體火箭的危險系數(shù)是比較高的，如果貯箱里的液氧和乙醇泄漏，在外界混合點燃，那爆炸的壓力甚至比普通的炸藥威力更大。

水火箭和固體火箭的技術(shù)難度，遠遠不如液體火箭。我是去年寒假開始做，起初沒想到這么難，一直到今年的7月，液體火箭發(fā)動機才算是達到一個比較穩(wěn)定的標準。

圖紙改了又改。最初，在材料選擇上，我選了非常普通的材料做燃料貯箱，但試驗時發(fā)現(xiàn)，普通鋼材在液氧加注時，效果并不好。后來我就把那些貯箱全部換成鋁合金，重新做。

這個過程比預(yù)期的長了很多，沒想到這么困難重重。當(dāng)時畫設(shè)計圖紙想得太簡單了，因為第一次接觸液發(fā)，想象的和實際有很大的偏差。

第一次設(shè)計試車臺時，發(fā)現(xiàn)之前設(shè)計的結(jié)構(gòu)存在問題，那些監(jiān)測設(shè)備和管路排布也有問題，當(dāng)時幾乎是整個工程推倒重建。現(xiàn)在的這一批管路、貯箱、箭體，還有新一套的試車臺，是可以測試2000牛到5000牛推力之間的發(fā)動機。

今年7月，我決定去江蘇翎客航天公司測試這臺液體發(fā)動機，請專業(yè)團隊進行液體火箭發(fā)動機的試車。當(dāng)時，我距離試車臺只有二三十米，他們按下點火按鈕，發(fā)動機工作的一瞬間，我都不敢相信這個發(fā)動機是我設(shè)計的，發(fā)動機的轟鳴聲比我之前測試的任何一臺都要大。尾部的馬赫環(huán)形狀清晰，工作狀態(tài)也很穩(wěn)定。當(dāng)時就覺得自己的努力沒有白費，太值了。

液發(fā)屬于危險系數(shù)特別高的類型，它的測試都是一錘子買賣，要么成功，要么失敗。可能用1萬元造了一臺液發(fā)，在按下按鈕的那一瞬間，就灰飛煙滅了。

星辰制造的火箭箭體，因為結(jié)構(gòu)問題，將在2024年高考后重建。圖源：受訪者提供

在網(wǎng)上認識很多火箭圈愛好者

火箭最初對我來說，是一個愛好，感覺它很神秘，所以想去探索它的原理。后來真正動手去做，才發(fā)現(xiàn)它和想象中的并不一樣，現(xiàn)在它已經(jīng)成為我生活中不可或缺的一部分。明年高考，大學(xué)還是想報航空航天類專業(yè)。

高考后，我打算把時間留給液體火箭的制造和設(shè)計。目前第一代發(fā)動機已經(jīng)制造成功，后續(xù)將爭取做一臺更大推力的發(fā)動機。

在設(shè)計這枚液體火箭時，我的預(yù)想是分兩個階段。第一階段是讓火箭依靠第一代發(fā)動機進行一次試飛，因為第一代發(fā)動機是恒定推力，之后會設(shè)計一款直徑更大的火箭，它的發(fā)動機推力更大，大概是第一代發(fā)動機的2到3倍。第二代發(fā)動機打算設(shè)計成可調(diào)節(jié)推力，根據(jù)火箭升空的每一階段對推力的要求，來調(diào)節(jié)發(fā)動機和燃料的流量以及推力。

到時候會考慮把火箭的4片尾翼去掉，只依靠發(fā)動機的擺動來控制火箭的整體方向。