方格精選

HTTP-3AT計畫 混合式火箭的繫留懸浮飛行測試

閱讀時間約 5 分鐘

This is Hybrid Rocket Science!

2020年 8月20日是個值得紀念的一刻,歷時五個月,開了不下十次的測試前會議、測試後檢討會議,一次又一次,我們嚐到了失敗的苦澀,但我們會失望卻不會絕望,終於,在第五次的繫留懸浮飛行測試測中,成功的讓火箭穩定在空中起飛並降落。
ARRC 又或者說台灣,正式進入完整全自動控制火箭的領域!
而這支火箭名稱HTTP-3AT的T就是Tethered的意思。是特別設計要做懸浮飛行測試的火箭。
  在國外,有的時候我們會用“This is rocket science ”來形容做一件事情的困難性。而Hybrid rocket就是混合式火箭的意思。
  我們很常強調ARRC使用的是混合式火箭技術,是因為我們在做的技術研發並非是目前已有不少國家與團隊所使用的液態火箭,也不是台灣已經有相當技術能力的固態火箭,而是另一種更為前瞻性的火箭推進技術。有興趣的話可以參考另一篇文章:
  所以,為什麼要進行繫留懸浮飛行測試呢?懸浮飛行到底難在哪裡?要上太空就用台灣飛彈的技術不行嗎?
  我們可以這樣比喻:飛彈與運載火箭同樣都是有自動駕駛功能的汽車,飛彈就是一般在路上行駛的自動駕駛車,而運載火箭就是可自動駕駛的水陸兩用車。兩者同樣都是車子的外型,但如果沒有特別設計,即使一般車子有很好的防水並漂浮水面的能力,仍然無法控制汽車行進的方向。簡單來說,雖然兩者看起來很像,也都可以在路上跑,但使用的目的性不同,研發方向也不同。
  對衛星載具火箭來說,最重要的就是如何控制火箭在太空中飛行達到目的地的能力,因此這個測試是必要且最重要的一步!太空中沒有路面、沒有空氣沒有水可以施加反作用力,僅能依靠火箭自身推力方向的控制來改變飛行方向,而這就是懸浮飛行測試的主要目的:藉由控制火箭推力的方向與推力大小來穩定火箭的飛行姿態並飛行到預先指定的位置。
  以技術層面來說,直接進行火箭飛行測試對控制系統來說是更為簡單的,但我們資源較為有限,因此選擇了控制上更為困難但是火箭完整回收機率更高的懸浮飛行測試,如此才有機會進行更多次的測試驗證,甚至可累積未來火箭進行垂直降落的能力。
  比起一般飛行測試,懸浮飛行需要額外增加相當精準的引擎推力大小控制能力。就像大家常見的空拍機,同樣是懸浮飛行,最大的差異在於火箭是透過排出燃料來產生推力,火箭重量會持續不斷的減少,火箭重心位置也會持續改變,這提高了非常多的控制複雜性。
  在混合式火箭的領域裡,最常被討論的就是混合式火箭引擎推力可控制這件事,然而世界上目前還沒有團隊可以真正完成並實際應用,甚至進行技術難度更高的懸浮飛行測試。對於固態火箭來說,由於固態火箭的推力不可控,這也是固態火箭所無法做到的測試。
  總結來說,火箭要達到懸浮飛行的技術能力最難的地方在於需要先有高可靠性的火箭引擎、靈敏且精準的推力大小與推力向量控制,以及搭配精密的飛行導控軟硬體,這些都需要前期數不清的次系統地面測試後才能進入整支火箭的系統整合中。我們可以說,只要掌握了火箭懸浮飛行的能力就代表我們掌握了火箭不須依靠發射架就可垂直起飛並穩定飛到目的地的能力。
ARRC是全世界第一個使用混合式火箭進行繫留懸浮飛行測試的團隊。
  2020年3月24日,是我們的第一次繫留懸浮飛行測試。又或者可以說,我們進行的是美國SPACE X最廣為人知的"垂直起飛垂直降落"(vertical takeoff vertical landing, VTVL)測試。儘管HTTP-3AT在第三次繫留懸浮飛行測試中墜毀,由於使用的是混合式火箭引擎,仍然沒有爆炸的危險。從另一個角度來看,混合式火箭系統的安全性得到了非常顯著的證明。
This is Hybrid Rocket Science!
HTTP-3A火箭研發進程
  下一步就是HTTP-3A火箭的一系列飛行測試了(LV3~LV6)。HTTP-3A是一支雙節探空火箭,採用的是類衛星載具的技術。我們會從第二節火箭的飛試開始,最終進行HTTP-3A火箭的飛行測試。我們資源有限,我們在做的是將火箭放大前的技術驗證。如此,我們才能證明我們真的可以做到。才更有力量去達到研發衛星運載火箭所需要的人、時、地、物
後記
  • 很巧的,2020年3月24日,是我們第一次繫留懸浮飛行測試的時間。6年前的2014年3月24日,也是ARRC發射HTTP-3S全台灣第一個發射大型混合式探空火箭的時間。
  • 而我們團隊2008年從sugar rocket做起,我們的第一支固態硝糖燃料火箭引擎也是進行到第5次才成功。
  • 雖然號稱做了5次繫留懸浮飛行測試,但其實還有2次隱藏的第2.5次與第5.5次測試,這兩次都是為了避免午後雷陣雨所以特早起的摸黑去測試場測試。結果2次都還是因為天氣因素,去到了那邊才取消測試。結論:以後還是要睡飽再去測試^^
  • 吊車的闆娘說,以後缺水可以找我們去測試,因為都很容易碰到下雨。
  • 2020年9月8日,第6次繫留懸浮飛行測試,飛行測試25秒成功!
2014年3月24日 HTTP-3S探空火箭飛行測試
2020年9月8日,HTTP-3AT第六次繫留懸浮飛行測試
就是因為以從未達成的挑戰作為目標,讓我們更重視一步一步前進的重要性。
在第 6 次的測試中我們成功的達成了讓火箭的第二節懸浮 25 秒的目標,也終於劃下了懸浮飛行測試的句點。
為什麼會看到廣告
avatar-img
56會員
21內容數
留言0
查看全部
avatar-img
發表第一個留言支持創作者!
ARRC的沙龍 的其他內容
什麼是『類衛星載具』? 是什麼原因讓ARRC堅持使用混合式火箭推進技術呢? 從下圖看起來,混合式火箭集合所有化學火箭的優點於一身,應該是很完美的設計,但為什麼現在火箭的主流並不是混合式火箭呢? 混合式火箭沒搞頭吧,幹嘛不做液態火箭?   小編近期發覺好像不少人都有類似這樣的疑問,乾脆直接寫這篇給各種
2019/11/22 ARRC進行第一次HTTP-3A火箭第二節 四組混合式火箭引擎的垂直地面測試!  測試項目包含推力向量與推力節流控制測試,下一個目標就是要離開地面了~GOGO
        沒有載人的東西要控制離不開電子系統,另一種開傘方式就是電控開傘了。        因為是電控,判定開傘需要的條件可以有彈性的多,可以依據自己的需求裝適合的感測器和控制板,例如用陀螺儀測量加速度推算火箭目前的飛行階段、測量傾角推算火箭目前的飛行姿態、裝氣壓高度計、計時器,甚至搞個
        談談探空火箭回收的那檔子事。為什麼要回收火箭? 一來要回收無價的數據,當然可以用無線傳輸之類的方式及時回傳給地面,但多一份總是比較好(更何況是沒裝無線傳輸功能的那種)。 二來是避免值錢的東西摔個粉碎。 三來是避免組裝或製作很麻煩的東西摔個粉碎。 四來是總之得避免火箭(或是火箭殘骸)砸
        真正的火箭在過MaxQ之後受空氣的影響就會越來越小,但那好歹也是在數十公里的高空,業餘火箭要是真能飛上那個高度……飛上去之前大概人會先被國家安全勢力關切吧,大多數的火箭還是在低空的稠密大氣下飛行的。對沒有任何主動控制能力的火箭來說,想要穩定飛行就必須保證火箭整體是氣動穩定的,也就是說
2019/10/31 ARRC初步達成HTTP-3A 雙氧水引擎60秒設計目標!  要準備4組引擎的垂直測試了~ GOGO
什麼是『類衛星載具』? 是什麼原因讓ARRC堅持使用混合式火箭推進技術呢? 從下圖看起來,混合式火箭集合所有化學火箭的優點於一身,應該是很完美的設計,但為什麼現在火箭的主流並不是混合式火箭呢? 混合式火箭沒搞頭吧,幹嘛不做液態火箭?   小編近期發覺好像不少人都有類似這樣的疑問,乾脆直接寫這篇給各種
2019/11/22 ARRC進行第一次HTTP-3A火箭第二節 四組混合式火箭引擎的垂直地面測試!  測試項目包含推力向量與推力節流控制測試,下一個目標就是要離開地面了~GOGO
        沒有載人的東西要控制離不開電子系統,另一種開傘方式就是電控開傘了。        因為是電控,判定開傘需要的條件可以有彈性的多,可以依據自己的需求裝適合的感測器和控制板,例如用陀螺儀測量加速度推算火箭目前的飛行階段、測量傾角推算火箭目前的飛行姿態、裝氣壓高度計、計時器,甚至搞個
        談談探空火箭回收的那檔子事。為什麼要回收火箭? 一來要回收無價的數據,當然可以用無線傳輸之類的方式及時回傳給地面,但多一份總是比較好(更何況是沒裝無線傳輸功能的那種)。 二來是避免值錢的東西摔個粉碎。 三來是避免組裝或製作很麻煩的東西摔個粉碎。 四來是總之得避免火箭(或是火箭殘骸)砸
        真正的火箭在過MaxQ之後受空氣的影響就會越來越小,但那好歹也是在數十公里的高空,業餘火箭要是真能飛上那個高度……飛上去之前大概人會先被國家安全勢力關切吧,大多數的火箭還是在低空的稠密大氣下飛行的。對沒有任何主動控制能力的火箭來說,想要穩定飛行就必須保證火箭整體是氣動穩定的,也就是說
2019/10/31 ARRC初步達成HTTP-3A 雙氧水引擎60秒設計目標!  要準備4組引擎的垂直測試了~ GOGO
你可能也想看
Google News 追蹤
Thumbnail
我很鼓勵投資人不要只投資台股,對股市有一點熟悉度後,建議範圍擴況大到美股,甚至是投資全球。因為台股僅是單一國家/市場,如果能將資產投資到其他國家,風險會更分散,機會也更多,特別是美國股市。 美股會很難懂嗎?我相信你認識的美國企業可能會比台灣企業多,我從標普500成分股前15大企業裡隨便抓十
Thumbnail
美股因多家熱門話題與龍頭企業市值快速增長受到關注,本文介紹如何透過國泰世華CUBE App 開設台股及美股複委託帳戶、定期理財的便利性。 定期投資適合單筆資金有限、經驗不多的理財小白、上班族,或者忙碌、沒時間研究基本面的朋友,國泰世華CUBE App美股定額投資功能,操作便利性幾乎完勝海外券商。
Thumbnail
這是張老師的第三本書,我想前二本應該也有很多朋友們都有讀過,我想絕對是受益良多,而這次在書名上就直接點出,著重在從投資的角度來切入
Thumbnail
網頁回應碼是指當網頁伺服器處理完一個請求後所回傳的狀態碼。這篇文章介紹了網頁回應碼的分類,包括1XX、2XX、3XX、4XX和5XX狀態碼,並解釋了各種狀態碼的意義和常見原因。
HTTP(Hyper Text Transfer Protocol,超文字傳輸協定) 通常執行在TCP協定上。請求和回傳訊息的頭是ASCII,而內容是MIME。 HTTPS(Hyper Text Transfer Protocol over Secure Socket Layer) 以HT
Thumbnail
資訊回應(Informational responses) 100~199 100(Continue):伺服器在等待用戶端繼續請求。 102(Processing):伺服器收到請求正在處理中。 成功回應(Successful responses) 200~299 200(OK):請求
Thumbnail
Accept:用戶端能夠接收的內容類型。 Accept: text/plain, text/html Accept-Charset:瀏覽器可以接受的字元編碼集。 Accept-Charset: utf8 Accept-Encoding:指定瀏覽器可以支援的web伺服器返回內容壓縮編碼
Thumbnail
HTTP伺服器端 package main import ( "net/http" ) type Refer struct { handler http.Handler refer string } //實現中介軟體邏輯​ func (this *Refer) ServeHTTP(
Thumbnail
我很鼓勵投資人不要只投資台股,對股市有一點熟悉度後,建議範圍擴況大到美股,甚至是投資全球。因為台股僅是單一國家/市場,如果能將資產投資到其他國家,風險會更分散,機會也更多,特別是美國股市。 美股會很難懂嗎?我相信你認識的美國企業可能會比台灣企業多,我從標普500成分股前15大企業裡隨便抓十
Thumbnail
美股因多家熱門話題與龍頭企業市值快速增長受到關注,本文介紹如何透過國泰世華CUBE App 開設台股及美股複委託帳戶、定期理財的便利性。 定期投資適合單筆資金有限、經驗不多的理財小白、上班族,或者忙碌、沒時間研究基本面的朋友,國泰世華CUBE App美股定額投資功能,操作便利性幾乎完勝海外券商。
Thumbnail
這是張老師的第三本書,我想前二本應該也有很多朋友們都有讀過,我想絕對是受益良多,而這次在書名上就直接點出,著重在從投資的角度來切入
Thumbnail
網頁回應碼是指當網頁伺服器處理完一個請求後所回傳的狀態碼。這篇文章介紹了網頁回應碼的分類,包括1XX、2XX、3XX、4XX和5XX狀態碼,並解釋了各種狀態碼的意義和常見原因。
HTTP(Hyper Text Transfer Protocol,超文字傳輸協定) 通常執行在TCP協定上。請求和回傳訊息的頭是ASCII,而內容是MIME。 HTTPS(Hyper Text Transfer Protocol over Secure Socket Layer) 以HT
Thumbnail
資訊回應(Informational responses) 100~199 100(Continue):伺服器在等待用戶端繼續請求。 102(Processing):伺服器收到請求正在處理中。 成功回應(Successful responses) 200~299 200(OK):請求
Thumbnail
Accept:用戶端能夠接收的內容類型。 Accept: text/plain, text/html Accept-Charset:瀏覽器可以接受的字元編碼集。 Accept-Charset: utf8 Accept-Encoding:指定瀏覽器可以支援的web伺服器返回內容壓縮編碼
Thumbnail
HTTP伺服器端 package main import ( "net/http" ) type Refer struct { handler http.Handler refer string } //實現中介軟體邏輯​ func (this *Refer) ServeHTTP(