南极熊导读:有人用消费级的FDM 3D打印机“手搓”制导RPG火箭筒。请中国人不要玩火。
2026年3月26日,南极熊获悉,洛杉矶山谷学院学生Alisher Khojayev近日发布了一款低成本发射器与制导火箭筒的概念验证原型。主要采用消费级电子产品和3D打印组件,整套硬件的3D打印成本约为96美元(约合661人民币)。目前,他已将测试视频上传至YouTube,相关代码也已发布在GitHub上。Khojayev将这个系统描述为一个实验性平台,核心包括折叠翼稳定火箭、机载遥测系统及独立的摄像头节点跟踪系统。
△Alisher Khojayev正在测试一款低成本发射器与制导火箭系统的概念验证原型
Alisher表示,发射器会创建一个Wi-Fi网络连接到他的电脑,使他能够监控遥测数据,包括系统状态、横滚角、横滚速率和舵机响应。主开关为发射器供电,第二个开关则通过激活火箭内部电池来启动火箭。此时,机载惯性测量单元会测量火箭相对于地面的横滚姿态,并将它与校准后的姿态数据进行比较,从而使尾翼控制逻辑能够在软件中进行调整。发射器和火箭之间的通信在发射前通过脐带电缆连接完成。
火箭筒的控制由机载ESP32微控制器和MPU6050惯性测量单元(IMU)共同完成,后者可在飞行过程中提供姿态和角速度数据。发射器电子设备也基于ESP32构建,包括用于航向的QMC5883L罗盘、用于定位的Neo-6M GPS模块以及用于高度估算的BMP180气压传感器。控制面通过比例微分控制回路进行稳定。视频中,他还提到设计过程始于OpenRocket,这是一款开源火箭仿真工具,用于评估气动特性,包括压力中心、重心和整体飞行稳定性;之后,机械组件才在Autodesk的计算机辅助设计软件Fusion 360中建模。
△3D打印制导火箭原型机的内部结构布局
在这个项目中,值得注意的是,大多数结构部件采用消费级3D打印机以及PLA材料制造。组装过程中使用了加热螺纹嵌件、机螺钉和由钢琴丝制成的定制扭簧。在开发过程中,针对折叠翼机构进行了多次设计迭代测试,直至系统运行稳定。GitHub文档将这个项目描述为机械设计、电子集成和测试迭代的成果。Khojayev还提到,在将发动机与火箭弹体集成之前,进行了多次静态燃烧测试。
相关代码库概述了一种分布式相机节点系统,此系统利用多个低成本单元提供空间三角测量,并比单个传感器覆盖范围更广。该系统旨在生成目标的实时XYZ坐标并传输到发射器,在发射器上,这些坐标将与机载GPS和罗盘数据进行比较。
△原型火箭系统的3D打印结构部件和电子元件
牛X的消费级3D打印案例
Alisher的项目展示了消费级桌面制造系统在航天原型研发中的潜力,这一趋势在其它领域也已得到验证。例如,汽车博主Mike Lake利用多台智能派Elegoo公司的Neptune 4 Pro熔融沉积成型(FDM)打印机,制造了保时捷992 GT3 RS的非结构性车身面板。其中,单个前翼子板耗时55小时完成打印,并通过分割处理与玻璃纤维背衬加固,实现了所需的刚性结构。
△采用拓竹Bambu Lab H2D制造的音速无人机
高速无人机研发也同样依赖消费级3D打印技术。Luke Maximobell父子团队使用拓竹科技的桌面H2D双喷头3D打印机,采用PETG、PA6-CF和TPU三种材料进行针对性优化,制造出Peregreen V4无人机机身,实现了657公里/小时的平均飞行速度,并完成了多次破纪录尝试。
这些案例进一步展示,现代桌面增材制造平台已经能够支持复杂系统的迭代开发,即便涉及热应力、空气动力学载荷及多材料结构,也无需依赖工业级制造设备,为快速原型和创新设计提供了更低门槛的解决方案。
通知:南极熊近期现场采访了超100家3D打印厂商,视频已经发布视频号,敬请挂看,干货信息非常多。
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