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湖南17岁农村少年的火箭梦:网上自学造火箭,最高飞400米!

来源:潇湘晨报 作者:曹伟 编辑:秦舷 2024-09-02 10:10:14
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没有坐过飞机和高铁,却对造火箭充满热情,缺乏火箭燃料,他从老家猪圈的墙角边进行提取,缺钱买原材料,他找同学100元、50元地借钱……

近日,来自湖南新邵县二中的高三学生张世杰在网上火了一把。这个在生活在新邵县农村的少年从初中开始萌生一个火箭梦,利用短视频平台等网络资源零基础开始自学火箭知识。

从建模到制作燃料,从制作发射平台到3D打印,他克服重重困难将自己制作的火箭升上了天,飞行最高高度达到了400米。

张世杰的爸爸在长沙做网约车司机,妈妈在外地做保姆工作。和很多同龄人痴迷于网络游戏不同,他几年时间里都在利用课余时间和假期造火箭,并将自己造火箭的过程发布在网络上,近日引发关注。

在一个注重文化成绩的普通乡村高中里,老师们得知张世杰的爱好,也觉得非常意外和欣喜,并在学校里特意腾出一个场所给张世杰“研发”使用。

“我希望考入大学后,能够接触到更好的资源,有朝一日能够造真正的火箭。”张世杰说。

看了天和核心舱升空后,

他决定自己造火箭

张世杰今年17岁,是湖南新邵县坪上镇赤水坡村的一名高中生,是一个十足的“火箭迷”。

在爸爸张松中的眼中,张世杰从小就是喜欢动手的孩子,别的孩子喜欢玩手机,他却喜欢捣鼓一些小玩意儿,别人的玩具都是拿来玩的,但张世杰却特别喜欢将玩具拆开又自己组装起来。

家里的电子秤坏了,教室里的饮水机出故障了,张世杰又自己倒腾动手把它们修好了。他模仿别人做实验制造二氧化碳,不慎发生爆炸将手指炸伤缝了好几针。

上了初二,张世杰一次和爸爸看了中国空间站天和核心舱的直播,火箭发射的场面震撼了张世杰。

“我当时就冒出了一个想法,我自己也能不能造一个火箭。”张世杰说,自己之后在短视频平台搜索,发现了很多的相关视频,原来真的有很多人在做这个事情。

在看了很多视频之后,张世杰发现,真正的要制造一个火箭升空,并不是一个简单的事情。首先需要设计一个火箭,然后将它制造出来,然后还要解决燃料等问题,其中涉及到很多计算机软件,比如建模软件等等。

意识到困难的张世杰决定一点点地啃下难题。他拿来姐姐留给他的笔记本电脑,开始在网上找各种资源了解火箭升空的原理,并在科创论坛上下载了各种学习资料,同时还在上面认识了一些有同样兴趣的网友,并向他们请教。

不会建模和设计软件,他在网上找来视频课程开始一点一点学习。

燃料问题也是他需要攻克的难题,这些东西在网上买不到,他开始尝试自己制造。硝酸钾是燃料的主要原料之一,张世杰上网查询到,其实这种原料可以就近取材,从家里猪圈附近的硝土进行提取。

他将硝土和白糖等原材料兑水放在厨房里的锅子里进行熬制,一次因为比例不对,锅子迅速起火,满屋子都是烟雾,他吓得将火盖灭后,赶紧跑开。

张世杰发现,这种方式提取的燃料掺杂了太多杂质,可燃性不高,直到上了初三化学课学了过滤的实验方法之后,他才得以从化肥中提取了纯度较高的燃料。

为制造火箭发动机,

他找班上同学众筹

火箭的发动机也是张世杰攻克很久的难题。

在初中阶段,因为他还没有掌握绘图软件,只能参照网上的方法用PVC管和水泥等材料来制作发动机的堵头和喷头。

“一共试了几十次。”张世杰说,这种简易结构的发动机推力不够,而且他在实验过程中还发生了水管炸裂,直到他升入高中后,才得以解决。

初中毕业后,张世杰的成绩原本可以进入县城的新邵一中,但他得知新邵二中可以提供生活补助,而且学校离家近很多,他选择进入二中就读。

升入高中的他没有停止对火箭研究的追求,他又自学了绘制软件,开始独立绘制金属材质的发动机。

为了将设计的发动机制造成实体,他开始在二手交易平台上物色能够进行3D打印的商家。收到成品的张世杰马上开始在自制的滑轨上进行实验,发现自己制造的发动机推力并不强,他将设计图发布在论坛上,得到了很多的建议,之后又进行了多次改进,才逐渐达到他相对满意的效果。

随着自己研究的深入,张世杰觉得手头已经有些紧张,为了继续完成研究,他开始向班上的同学“众筹”。

“我给同学们讲了我的想法,没想到他们挺支持我的,这个借100元,那个借50元,总共又凑了1700多元。”张世杰说,他自己买来一台二手的3D打印机和其他材料,继续进行研究。

后续在解决火箭主体、发射架和降落伞回收编程等问题后,在去年6月,他终于完成了一次比较成功的试飞。

第一次试飞这天是他的生日,他特意邀请爸爸和几个同学一起来到家附近的田地里,可惜这天下雨,燃料被大雨淋湿,燃料未能点燃。

“一二三,点火!”第二天,他和爸爸又来到田里,他模仿着电视里看到的火箭发生场景。

这一次,他自制的火箭终于一飞冲天,并完成了回收。

有人认为他“不务正业”,

爸爸坚定地支持他

因为长期将时间花在造火箭上,身边有很多亲人觉得张世杰有些“不务正业”,会耽误他的学习,但爸爸张松中一直是坚定的支持者。

“在保证安全的前提下,就让他去追梦吧。”张松中目前在长沙做网约车司机,妻子在外地做家政工作,以前在老家工作时,经常他回到家时,张世杰会在路上等着,让他一起去调试试飞火箭。

“虽然很累了,但是还是会去陪他。”张松中说,张世杰还有三个姐姐,家庭压力也比较大,但为了让张世杰能够更好地研究,之前还特意买了一台新电脑给他使用。

张世杰自己认为,对于火箭的研究,有时候会耽误一点学习时间,但总体对学习还有促进作用。比如自己可以将课本上的知识应用到实践中,比如以前他不知道自己测算自己制作的火箭究竟飞了多高,但学了高中物理运动学知识后,通过观看视频中降落的时长就可以测算,目前他制作的火箭已经飞了400多米。

在初中时,他英语成绩并不好,但因为决定学习编程语言后,发现英语的重要性,他便开始加强英语学习,目前英语成绩也在班上前列。

学校专门提供场所给他研究,

有科普机构主动采购他研制的火箭

新邵二中的老师们也是偶然间得知了张世杰的火箭梦。一次,张世杰将自己的发射过程发布在朋友圈,正好被生物老师看到,并告知他学校有科创小组,让他联系相关的负责老师。

张世杰立即又找到学校科创组负责老师周万民说,当时世杰跑到他办公室说了造火箭的事情后,他都懵了,因为造火箭这样事情在他看来是比较高大上的,但新邵二中这样一所农村学校,可能在资源上没有办法满足他的要求。

但学校还是选择了支持,专门在校内找一个场所专门给张世杰使用,并提供了3500元的支持经费。一些同年级的同学在张世杰的感召下,也加入了他的造火箭项目。

“平时周六下午,其他学生在教室自习,他就自己在研究火箭。一个农村的小孩,竟然对火箭有这么执着的热情,我们也是非常地支持他。”张世杰的班主任龙艳娇已经在该校从事教学30余年,张世杰是她接触到的第一个这样的人。多年的教学经验告诉她,兴趣确实是最好的老师,如果没有兴趣的指引,如果将来从事科研,也走不了太远。

龙艳娇另一方面也觉得,在张世杰自学火箭知识的过程中,互联网的作用无疑是巨大的,这是对农村学校硬件资源相对匮乏的一个补充。据短视频平台抖音统计的官方数据,目前抖音上已有473万个科学实验相关视频,2023年水火箭相关视频总数同比增长789%,发布该类视频的创作者同比增长62%。

目前,张世杰已经自主研制了多款不同规模大小的火箭,其中包括二级火箭,并在一些科创大赛中取得成绩。同时,他还将自己一路研制的过程制成视频发布网络,一些科普单位和研学机构主动联系到他,采购了他制作的多款火箭用于学习。得益于这一项收益,他归还了此前借同学的钱,还结余了两万多元继续采购了其他设备和材料,并投入到了继续研发中。

今年暑假期间,张世杰受邀到北京参加暑期科普活动“抖音水火箭科学日”表演赛,并在活动现场成功发射了一枚自制火箭。这是他第一次乘坐高铁和飞机,在北京,他也见到了很多优秀的同龄人还有很多的火箭研发方面的专家。张世杰说,这让他坚定了自己选择这条道路的决心。

9月1日,张世杰新的一学期开始了,他的高三生活也开始了。他的目标是考取一个航空类的院校,将来能够进入火箭研发单位或者像马斯克一样能够成立自己的公司。

“希望有一天,能够真正将自己制造的火箭送上太空。”张世杰说。

来源:潇湘晨报

作者:曹伟

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