四川
封面新闻记者 杨博 杨涛
1！2！3！发射！
“1！2！3！发射！”一枚模拟神舟二十号的火箭，从底部喷出大量水花后，层层推进完成升空……这枚在网上走红的“水火箭”发射视频，是浙江湖州一小学老师王印和学生们一起“手搓”制作的。
“火箭主体由塑料瓶制作，以水和空气为‘燃料’，通过向密闭的瓶内加压，再喷射出瓶内的水作为动力升空。最难的还是5个喷口同时发射，误差不能超过0.02秒，不然火箭就会歪掉。”4月29日，王印告诉封面新闻记者，他从2021年开始自制火箭，之前还被央视关注过。目前，他们已经自制了轻型、大型、重型等多种型号火箭，最高的达到了3米，能飞百米高，还能实现分级助推、分离和降落回收等，“作为老师，初衷还是为了激发学生们的学习热情，培养航天兴趣和动手动脑能力。”
自制火箭升空
结合小学四年级知识点 用塑料瓶制作“水火箭”飞天
“我们自制的实验火箭，跟真实的火箭发射原理相同，主要是借助反冲力。”王印介绍，小学四年级会学反冲力这个知识点，它是指当一个物体喷出气体、液体或者固体时，被喷出的物体就会产生一个反方向的推力。
他说，为了方便学生们自己动手制作，火箭主体选用生活中常见的塑料瓶，将瓶口改装成一个空气阀门，而“燃料”就是普通的自来水和空气。将火箭立在自制的发射架上，用打气筒或气泵向瓶内加气，通过自行车上的刹车线连接阀门，按刹车线来拉动阀门，从而实现“点火”，火箭在反冲力的作用下就会快速升空。
“水火箭发射原理很简单，但实际操作起来有一定难度。”他说，火箭升空的速度很快，三四秒就能飞到百米高。出水的喷口大小，水和气压的比例等参数很重要，它们是控制推力大小的关键，从而决定火箭是否能以合适的速度顺利升空，此外还给火箭安装了尾翼，来控制其运动轨迹。
他还介绍，自制的火箭追求极限可以飞到200米左右，但出于安全方面的考虑，一般飞行高度控制在百米，同时飞得太高可能导致降落的更远，也不方便回收。
自制火箭升空
误差不能超过0.02秒 模拟神二十试飞成功
“我们自制火箭不是简单做一次试验，而是当成一个工程项目来做，从2021年开始，除了最基础的火箭，一直再设计制作更多的火箭型号。”王印说，参照真实的火箭命名，根据推力大小，目前自制了轻型、大型、重型等多种型号火箭。
他介绍，一般轻型火箭的高度在40厘米到50厘米，就是一个碳酸饮料瓶子大小；大型火箭则在1米以上，由4个及以上的瓶子串在一起，这种多级火箭就可以实现助推分离，降落回收；还有2米以上的重型火箭，最大的可达3米，由12.9升的水桶制成，飞得更高，载物也能力更强。
他说，目前最新的火箭模拟神舟二十号，火箭捆绑了四个助推器，在上升的过程中，四个助推器会脱落。“最难的是5个喷口要同时发射，误差不能超过0.02秒，如果超过了这个时间，火箭上升过程中可能就会被推歪了，经过多次试验，最终找到了最佳方案发射成功。”
培养动手动脑能力 点燃孩子们的航天梦
“光靠嘴讲解知识点可能抽象、枯燥，就想通过实验的方式让孩子们更直观的理解。”王印谈起了当初为何会带着学生们自制火箭，他大学学得机械工程专业，从小也喜欢做手工，就决定尝试一下，没想到取得了意外的成功。
“火箭升空的时候很壮观，很能激发孩子学习的热情。”他说，带着学生们做火箭不是为了最后的发射成功看着热闹、好玩，而是在研究制作的过程本身就是很好的教育过程，孩子们需要适合他们的项目，不能太难，也不能太容易，要有一定波折，让他们去经历、去体会，学会解决问题，学会创造发明。在未来，他们长大后面对不同领域时，也将这种能力应用到工作中。
他说，目前正在研发可垂直回收的火箭，火箭尾部由垂直支架构成，上升时支架收拢变成尾翼，下降时支架展开支持火箭站立，通过旋转降落伞来保证火箭以竖直姿态下降，可直立落地。
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