火箭项目¶
修改自：维港科技创新小组“校园航拍火箭”项目立项书
火箭¶
项目状态：正常推进
项目背景与意义¶
在国家大力倡导科技创新、强化学生实践能力培养的教育背景下，校园内具备完整科创闭环能力的团队尚属空白。维港科技创新小组聚焦航天工程领域，计划以自研固体燃料为推进剂，研制可稳定发射的小型探空火箭，旨在填补校园科创空白，证明团队跨学科融合与工程实践能力。
项目核心目标为将火箭安全发射至百米级高空，并通过箭载记录设备回收完整的飞行高度数据与飞行影像。相比高空无人机航拍，本方案在设备成本、结构复杂度与实施门槛上更具可行性，同时为后续校园高空观测、飞行数据采集积累技术经验，为小组正式获得学校认可、成立专项科创团队奠定基础，助力校园科技创新文化建设。
项目核心¶
1. 动力系统：自研固体燃料¶
项目采用固体燃料作为推进剂，以硝酸钾与山梨糖醇（KNSB）体系为基础配方，通过氧化剂粒度控制、金属添加剂与工艺改良逐步提升比冲与燃烧稳定性。固体燃料无需增压与输送机构，结构简单、地面操作安全，是团队当前工程条件下最可靠的选择。燃料配方与改良路径详见燃料改良方案，型号与燃料规格详见相关资料补充。
2. 高度记录仪：量化的飞行包线¶
箭体搭载气压式高度记录仪，按固定采样间隔记录飞行全程的气压与温度数据，落地后导出并换算为高度—时间曲线。该曲线用于评估实际射高、上升段时序以及开伞回收时刻，为下一轮燃料配方与箭体结构改进提供量化依据，使发射试验从“看结果”变成“有数据”。
3. 视频记录仪：可视化的飞行过程¶
箭体搭载小型视频记录仪，全程记录发射、上升、开伞与落地过程。影像资料既用于复核飞行姿态与部件可靠性，也可直接作为项目汇报与科普宣传素材，让技术过程可被直观呈现。
早期目标¶
立项初期设想的方案技术指标较高，超出团队当前的工程能力与预算范围，现已统一调整为基础方案（见上文“项目核心”）。以下目标保留为远期方向，暂不作为本期验收标准：
- OP-25 型发动机：原计划以 OP-25 型商用发动机作为核心动力源，现改为自研固体燃料发动机。
- 100–200 米精准定高飞行：原计划在百米级高空实现精准定高与姿态主动控制，现改为被动记录实际飞行高度曲线，不做主动控制。
- 全景影像采集：原计划搭载全景相机完成校园全景影像拍摄，现改为搭载视频记录仪记录飞行过程。
阶段重点工作¶
项目推进遵循清晰的阶段规划。当前已完成固体燃料配方的比选与基础测试（燃料三型已测试，燃料四型测试中），为后续箭体设计与发射试验打下了材料基础。
后续工作将按“从设计到落地”的逻辑有序展开：
- 箭体结构三维建模：通过数字化设计精准规划箭体各部件的尺寸、材质与装配关系，确保结构强度与气动性能达标。
- 部件生产：按建模标准加工发动机支架、箭体外壳、记录仪固定装置等核心部件。
- 系统总装：将动力、记录、回收等系统整合为完整箭体。
- 发射试验：通过发射试验验证所有系统的协同性，实现项目目标闭环。
项目计划周期¶
第一部分：设计与物料准备阶段（第1-2周）¶
需要人员：林志洋、张英发、肖子扬
- 召开项目启动会，明确成员分工，收集发动机参数、记录仪尺寸等关键数据，确定箭体设计规范。
- 完成箭体初步结构方案设计，划分记录仪舱、发动机舱、回收舱、尾翼等部件，确定尺寸与连接方式。
- 使用CAD软件完成箭体三维建模，优化模型并检查部件适配性，导出3D打印文件并确定打印参数。
- 启动3D打印设备，测试打印样品精度与强度，调整参数后批量打印，同步采购发动机支架、连接线、降落伞等配件。
- 完成打印部件后处理，核对采购清单并补充缺失配件，建立物料台账，复盘问题并明确后续组装重点。
- 完成地面测试与数据导出程序的编写。
第二部分：组装与功能测试阶段（第3-4周）¶
需要人员：林志洋、张英发、岳昀朗、肖子扬
- 搭建组装工作台，安装箭身主体框架，固定发动机舱底座，确保发动机安装稳固居中。
- 嵌入高度记录仪并连接供电线、信号线，测试电路通断与记录稳定性；安装记录仪舱并固定视频记录仪，连接供电线路并测试启动与存储功能。
- 安装并加固尾翼，检查箭体垂直度，进行第一次系统通电测试，验证记录设备与动力系统的装配状态。
- 开展箭体静态强度测试，针对薄弱部位加固；进行固体燃料发动机地面试车，核对推力输出与燃烧时间。
- 进行地面模拟测试，验证记录仪触发与数据导出功能，分析测试数据并制定优化方案。
第三部分：系统集成与发射执行阶段（第5-7周）¶
需要人员：五人全部
- 设计降落伞舱结构，安装释放装置并测试其功能，将降落伞舱集成至箭体，进行第二次系统联调。
- 开展户外小型回收测试，观察降落伞展开与箭体完好情况，调整装置灵敏度，整理测试报告确认核心系统达标。
- 勘察发射场地，确定发射点、观测点与安全区域，制定发射流程预案与应急措施，准备发射设备。
- 在场地进行全系统彩排，模拟发射前检查流程，复盘设备损耗情况，召开发射前动员会议明确职责。
- 对箭体进行最终全面检查与调试，报备发射信息并协调安保，运送设备至场地并完成发射前最后一次校准。
- 按预案开展正式发射，实时监测飞行与记录状态，回收箭体与记录设备并导出高度数据与影像，召开发总结会整理成果资料。
项目预期成果¶
- 实物成果：1套可稳定发射的小型固体燃料火箭（含动力、记录与回收系统）。
- 数据成果：1组完整的飞行高度—时间曲线与飞行过程影像资料。
- 技术成果：项目实施过程中的设计图纸、燃料配方记录、测试报告等技术文档，为后续项目提供参考。
- 团队成果：形成具备跨学科科创能力的团队雏形，为获得学校专项团队认可提供实践依据。