观神舟十四发射,谈仿真火箭模型

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作为一名航天模型项目教练员，每每有火箭发射直播势必要端坐在屏幕前仔细端详，一方面是为了见证国家航天事业的发展过程，但更为重要的是为了制作更加精良的火箭模型而收集更多的素材，从而在全国乃至国际比赛中获得更好的成绩。

     大家或许会好奇，为什么我们这些航天模型运动员需要在转播视频中收集素材，这些素材又是用于什么的呢？今天我们就来简单介绍一下"S7仿真火箭模型"项目。

     从名称中我们不难发现，仿真模型主要是比谁做的更像，相信很多制作过静态模型的爱好者都会觉得似曾相识，但是结合国家体育总局航管中心最新发布的"2022全国航空航天锦标赛"赛事规则中对仿真火箭（以下简称S7）项目的定义："仿真比赛是一单项比赛，并且限于飞行的模型是现有的或历史上有过的导弹、运载火箭或宇宙飞船等航天器的真实缩比模型。"我们可以总结出几个关键词，"飞行"、"现有或历史上有过"、"真实比例缩比"。对了！它需要是真实存在过的而且不但要做的一模一样，最关键的是还要能真正的被发射升空！

     

      S7项目比赛需要从制作和发射两个维度分别打分，最终计算成绩排名，这就需要运动员在仿真与飞行性能方面做出一定的权衡。我们首先来看一下制作中的评判标准：

仿真精确度

满分 250 分。被认为是仿真模型的尺寸，包括箭体直径、总长、翼展(如无尾翼，用箭体长度)，不应超出比例的 10%，否则取消模型的资格。评判范围应分为三个方面: (1)箭体(筒段)和头锥，满分 125 分;(2)尾翼，满分为 75 分;(3)颜色和标记，满分为 50 分。本规则不适用于小于 5 毫米的尺寸。

工艺技巧

满分 350 分。判整洁程度、结构细致程度和完美程度。从以下两个方面来评分:头 锥，箭体(筒段)，尾翼的工艺技巧和细致程度，满分为 200 分;头锥，箭体(筒段)，尾 翼的完美程度满分 150 分。有良好的工艺技巧有时也会导致失真，例如仿真原型本应粗 糙、模糊的表面却处理得十分光滑，这种情况将被扣分。

      规则中对火箭模型的每一个组成部分都做了相应的细分，甚至包括原型种的粗糙在模型中被做光滑了也要被扣分。



神箭 长征2F仿真火箭模型

    图中是我们在参加国际锦标赛中制作的长征2F号运载火箭仿真模型，从外型尺寸到一二级火箭的连接结构，甚至是发动机喷口的细节也需要通过底座的镜面来一一展示。而在作品前的纸张上则需要提供详细的原型火箭参数，由于我们国家许多火箭参数属于保密信息，这就是为什么我们需要在观看火箭发射直播的时候需要收集素材的原因了：根据已知数据反推未知参数，从而尽可能的达到比赛规则中的"真实缩比要求"。



长征2F仿真火箭模型、飞船和逃逸塔细节

      在评判完静态分数后，还要完成火箭模型的飞行评分，前面我们提到，运动员要在仿真与飞行之间做一定权衡，原因是S7项目的模型总重量需要控制在 1600g以内，允许的最大总冲为 160 牛·秒。单个发动机的允许最大总冲为 80 牛·秒，这就使得火箭需要做到尽可能多的细节，而重量又要足够轻巧，最终要确保火箭强度保证升空，或许这些条件的叠加使得这个项目变得越来越有挑战。

     我们还是通过比赛规则来看看仿真火箭模型在飞行方面有哪些要求：

飞行特性

(1) 满分 250 分。评判发射、飞行稳定性，满分 100 分;分级(如果有)100 分; 回收，满分 50 分。运动员必须说明其模型在飞行中完成的动作(例如各级的分离、无线电控制 弹道、有效载荷的抛射等)。

(2) 分离抛射回收的每个部分必须符合 6.2.4.2 条要求。

(3) 发射的模型搭载物需通过事先的审核。

(4) 发射现场将对模型的起飞重量进行审核。

(5) 模型安全性的审核，各参赛队在 S7 项目审核时必须提供参赛运动员和模型的试飞 视频资料，作为评估模型发射安全性的参考。

(6) 如果模型在两次正式飞行中都被取消资格或弃权的运动员，将不能进入最后评分

      从以上规则中我们不难看出，S7项目比的是飞行的动作，而不是高度，简单的理解就是原型火箭发射的步骤一个都不能少，同时火箭模型的各个部件还需要安全回收。不但如此，还需要在发射前提供先前试飞时的视频来验证参赛作品的安全性后方可发射，相信这一点绝对是在其他项目中所没有的规定。我们通过下面的视频来看看参赛的长征2F火箭试飞的发射过程。



video: https://mp.weixin.qq.com/mp/readtemplate?t=pages/video_player_tmpl&action=mpvideo&auto=0&vid=wxv_2428892262618234880     整个视频时间只有短短的12秒，而真正的火箭飞行时间只有不到7秒的时间，在这7秒钟的时间里，火箭模型需要完成发射--助推器分离--一级分离--二级分离--各部分伞降回收等一系列动作缺一不可。


长征2F 火箭模型发射瞬间 （2016年世界航天模型锦标赛）
       为了提高火箭模型发射时的观赏性，S7项目还在花样方式方面给运动员们留下了许多发展的空间，例如：评判在 2 级发射过程中，采用拉烟飞行，满分 20 分;采用条幅、彩 旗方式回收，满分 40 分;搭载柔性翼滑翔机飞行，满分 60 分;采用遥控降落回收到指 定区域，满分 80 分 这些花样方式的内容我们以后有机会再给各位会员展开，今天就不再赘述。

      最后，用我参加2016年世界航天模型锦标赛的长征2F发射升空的照片作为结尾，再次祝贺神舟十四号载人飞船发射圆满成功，也祝愿航天模型运动员和爱好者在未来的比赛中创作出越来越精巧的参赛作品，成绩一飞冲天！

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作者介绍

支正毅：

国际级运动健将

上海市科技体育运动管理中心  航天模型教练员

上海市航空、车辆模型协会     竞裁委员会委员

FAI 航天模型世界锦标赛       高度火箭世界冠军