青少年的模型火箭实现了 SpaceX 启发的垂直着陆

SpaceX 用了数年时间才成功实现可重复使用的猎鹰 9 号火箭的首次垂直着陆。从那时起，模型火箭设计师就一直试图重现这一壮举——乔·巴纳德的 BPS.space 经过 7 年的努力，于 2022 年实现了这一里程碑。然而，最新实现垂直着陆的模型来自一名高中生。

7 月 5 日，卡普尔在其公司账户 JRD Propulsion 上上传到 YouTube 的一段视频中描述了他于 2021 年 8 月首次着手设计一款能够进行推进式着陆的模型火箭的过程。经过三年的“开发、测试和多次失败”，据报道，在之前四次发射尝试后，一切终于在 5 月 25 日完成。

与巴纳德的版本不同，阿里安·卡普尔的火箭也是原创设计，而非 SpaceX 的比例复制品。正如Hackaday所指出的，卡普尔的模型依靠两个固体推进剂发动机的组合——一个用于升空，一个用于下降和软着陆。卡普尔的火箭最引人注目的方面之一是它的整体设计，它放弃了稳定翼，转而使用 3D 打印的万向架进行推力矢量控制。两个伺服发动机的加入使火箭组可以在两个方向上旋转正负 7 度。所有这些都通过定制的计算机阵列、惯性测量单元和气压高度计进行控制。在视频中，卡普尔表示，在多年的反复试验中，编写数千行软件代码被证明是“迄今为止”最复杂的一步。

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成功升空后，高度计会让火箭的计算机知道何时弹出第一个推进剂并切换到第二个发动机以进行受控下降。为了稳住着陆，卡普尔安装了比标准型号长得多的支柱——并进行了一些创造性的改造。每条支柱都装有重新利用的注射器和橡皮筋，用作减震器，使火箭能够进一步减震着陆。

有趣的是，尽管内部存在一些问题，卡普尔的火箭还是成功着陆了。在上升过程中，系统未能弹出第一堆用过的推进剂，这在受控下降过程中增加了意外的额外重量。这导致模型的弹性腿在第一次着陆后略微向上弹起，从技术上讲，这意味着它不仅直立着陆了一次，而是两次。