第十章 毕业设计
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10.毕业设计
大四了，学生们都要忙着做毕业设计了，这是一个系统的设计，要通过这个设计来全面检验学生在本科阶段学到的专业知识，从而判断他们是否具备本科生该有的知识素养。
这是一个检验知识的过程，同时也是一个学习知识的过程。
给江伟分配的指导老师是一位姓张的老师，张老师给江伟分配毕业设计任务，他说道：“江伟同学，你的毕业设计题目是设计一款燃气舵。”
燃气舵是火箭尾部的一个小部件，是用来控制火箭飞行方向的，它不是太简单，也不是太复杂，正好可以用来锻炼和检验毕业生的思维能力和设计能力。
面对指导老师分配的设计任务，江伟没有立即欣然接受，他试探性的问道：“老师，我可不可以不设计这个？换个设计题目可好？比如，设计一枚能够飞上天的固体火箭，它包含燃气舵这个部件？”
老师颇觉意外，到目前为止他还没有碰到学生要求更换设计题目的，而这个学生要求把一个难度适中的题目更换为非常复杂的系统性的工程，他更是觉得匪夷所思。
他想批评学生不要贪大求多、好高骛远，但是他一看是江伟，这个飞天学院乃至整个学校都小有名气的天才学生，他改变了主意，他说道：“完整的固体火箭非常复杂，那是一个系统工程，你觉得你在一年的时间内能够完成这个设计吗？”
学生没有片刻犹豫，立即接口说道：“我想应该可以，老师，请你帮我审查一下我已经画好的固体火箭原理示意图。”
说完，江伟打开了教研桌旁边卷曲放置的一张大型机械设计图纸，他慢慢展开来，铺在画板上，请老师审查。
那是一份详尽的二级固体火箭原理示意图，详细的展示了固体火箭该有的一切结构，包括整流罩、箭体顶端星箭分离适配器、两级固体发动机、级间分离装置等，老师要求设计的燃气舵也在其内，在这个图里，那仅是一个非常小的部件，这幅原理示意图拥有完整的部件结构、整齐的标注、粗细有度的线条，这一切无不显示着图纸设计者深厚的专业知识素养和优秀的研发设计能力。
张老师简直惊呆了，他不敢相信他的眼睛，他审视图纸良久，他终于缓缓说道：“江伟同学，我想，我现在就可以判你本科毕业了。”
江伟感激于老师的称赞，他说道：“老师，谢谢你，我怕你不同意更改设计题目，所以画了这张原理示意图来说服你。”
张老师说道：“学生能干、肯干，老师怎会不同意？说说你的计划，现在十一月初，离明年七月份毕业可只有九个月的时间。”
江伟说道：“我们预估了一下，大概需要设计二百余份图纸，从现在开始到明年三月份，大概有一百五十天，初步设计工作应该能完成。。。。”
“等会，三月份就完成设计？”张老师有些惊讶，“一天至少一份图纸？你完得成吗？为什么这么安排？后面几个月我想你也不会闲着吧？”
江伟说道：“我们打算这样安排，三月完成图纸设计，校对完毕后立即交付工厂生产，争取在六月底完成两枚固体火箭的发射工作，然后再进行数据分析和归档工作，我想，在七月中旬毕业之前，我们能完成所有工作。。。。”
“等会，”张老师愈加惊讶，“你们还打算生产出来发射？你一直说你们，那除了你，还有谁？你们全班同学吗？”
江伟说道：“是准备生产加工出来发射，我们一共三个人，不是全班同学，除了我，还包括我们班张志飞和唐海洋两位同学，不知道老师认不认识他俩？”
张老师说道：“不认识，除了你，你们班其他学生我都不认识。”
说完，他又问道：“你们即便能完成设计，你们哪儿来的经费外协生产？每位本科生的毕业设计经费只有一千五百块，一千五百块可什么都干不了。”
江伟说道：“我们已经预估了经费，大概需要十五万元，我们自己出，自己联系外协工厂，只要不违反学校的规定就好。”
对于火箭制造来说，十五万元微不足道，如果能用这点经费制作出两枚固体火箭，那这固体火箭简直太便宜和经济了。
但是对于一个学生和他的家庭来说，十五万元通常又不是一个小数目，念及于此，张老师问道：“家里经济条件很好？十五万块钱拿得出来？”
江伟点点头：“拿得出来！”
张老师想道，今天这个情况在我教学多年的经历里，可算奇特，学生爱折腾、能折腾，就让他们折腾去吧，我还是以鼓励为主，不可耽误了他，没准这个学生以后还真成了一位大家呢！
他于是说道：“行吧，你们就按你们自己的想法来吧，很荣幸担当你的本科毕业指导老师，希望能看到你的火箭腾飞，你忙吧，这份图纸我带走了，你自己再打印一份吧！”
说完，也不用江伟帮忙，张老师亲自动手，卷起了画图板上的图纸，走了。
飞天学院，院长办公室内，王教授正在办公桌前工作，指导老师张老师走了进来，他说道：“王院长，我请你看一份图纸。”
说完，他在王教授桌前，铺开了他带来的那份图纸。
当图纸铺开的那一刹那，王教授吓了一跳，他惊得从座位上站了起来，他脸色都有些发白，声音都变了，他说道：“怎么回事？咱们学院归档保存的火箭总装图纸泄密了吗？你怎么能有这样的总装图纸？”
张老师见院长受到如此惊吓，赶紧解释道：“院长，这不是咱们学院归档保存的火箭总装图纸，你看，这是白色打印图纸，咱们学院归档的图纸都是蓝图，没有你的签字，谁也不能借阅这样的图纸，并且，即便借阅，也不能离开档案室。”
王教授这才松了一口气，他问道：“那这是怎么回事情？某位博士生的设计？这图纸设计得非常优秀，这个设计者很有天赋，他以后可以是固体火箭的总师人选。”
张老师说道：“王院长，这不是某位博士生的设计，我不是博导，带不了博士生，这是某位本科生的毕业设计，你看看，这种设计是否合理？”
王院长愈加惊讶，他仔细审阅着那份图纸，说道：“这是本科生的毕业设计？不对、不对，本科生达不到这样的水平，就是博士生，能设计出这份图纸的，也超出了他本应的水平，这份图纸，详尽确实，所有关键点都意识到了，都在图上有表示，很了不得。。。。”
他直视着张老师，问道：“张老师，你确认这是今年本科生的毕业设计？”
张老师说道：“千真万确，这是我亲自从学生那儿拿过来的，学生还说，他要自筹经费十五万，将这枚火箭生产出来。”
王教授再次从座位上站了起来：“不但设计出来，还要生产出来进行飞行试验，是吧？”
张老师说道：“是的，学生是这样说的。”
王教授说道：“那就是真刀真枪的实干了，而不是模拟仿真了事。”
说完，他略作思忖，问道：“这份图纸的设计者是江伟同学，对吗？”
张老师欣然祝贺：“是他，我看了图纸，很是惊讶，所以赶紧拿了来报告院长，恭贺院长最得意的弟子大器初成，严加管教，他一定能大有成就。”
王教授很是欣喜，他脸带笑容，又坐下来了，他自言自语：“这孩子，也不枉我这几年单独对他花费的心思。”
说完，他对张老师说道：“张老师，怎么今年没有给学生分配什么卫星通讯天线展开机构、火箭燃气舵一类的毕业设计，怎么换成这个复杂的系统性工程了？”
张老师讪讪：“是分配的这些毕业设计任务，但是江伟同学觉得分配给他的火箭燃气舵的设计太过简单，他主动要求更换的，我想，学生爱折腾总是好事，就同意了。”
王教授心情高兴，揶揄道：“分配任务之前，你们也不调查一下他是什么情况，就拿这么个任务搪塞他？那个小玩意，他一周就完成设计了，这大四余下的日子，难道都让他无所事事吗？”
张老师连连点头；“是、是，王院长教训得是，这个毕业设计题目的分配是有些问题，没有考虑到学生的具体情况，我们因循守旧了，没有因材施教，这对我们是个经验教训。”
片刻轻松之后，王教授敛住了笑容，说道：“然而真要设计出一枚能够飞行并且性能优良的固体火箭出来，绝非易事，它涉及到严谨的设计、系统的试验、精密的产品加工能力和装配能力，哪个环节出了问题，火箭都飞不上天。”
他沉思片刻，他说道：“张老师，把江伟同学叫过来，我要问他几个问题。”
张老师答应了一声，他转身出去，几分钟之后，他从硕士生教研室带来了江伟同学。
师生简单的寒暄完毕，王教授开始了问题询问，这些问题都是关于火箭结构、火箭性能、火箭本身安全性和火箭飞行安全性方面的。
王教授问道：“火箭射高是多少？最大速度能达到多少？”
江伟答道：“计划射高25千米，火箭飞经对流层和平流层，对这两个大气层的普通物理学性质、电学性质和热力学性质已经查明，但是考虑到本地的民航航空通路的高度为10千米，为保民用飞行器安全，所以降低了飞行高度，最终射高只有8千米，但是为检验箭体突破音障时的结构力学性能，最快飞行速度仍然需要超过音速。”
王教授问道：“为什么设计成复杂的两级结构而不是简单的一级结构？是不是还要进行火箭方向偏转飞行而不是简单直飞？飞行时假如飞行轨迹严重偏离预期，是否有自毁装置？”
江伟答道：“设计成两级结构，一是为了验证级间分离装置设计的可靠性，二是尽快的将无用的质量抛掉，以使火箭达到更大的速度和高度，我并不能因为这仅仅是一份学生毕业设计而一切从简，燃气舵的设置也是基于这种考虑，火箭需要进行复杂的方向偏转飞行，而不是仅仅飞起来；至于自毁装置，也是有的，火箭一旦姿态失控，严重偏离预期轨迹，危及地面安全，箭体上的自毁装置就会启动，同时，地面也会严密监视火箭的飞行轨迹，一旦失控，可以通过地面控制器发出自毁命令，炸毁火箭，保证地面的安全。”
王教授问道：“火箭的有效载荷是什么？有效载荷是要进行星箭分离还是随箭体自由降落？”
江伟答道：“火箭的有效载荷是一套电子设备，相当于一颗小卫星，能够按时序记录火箭飞行的高度、速度、姿态仰角和箭体振动等数据，由于没有地面遥测设备，这些数据为分析火箭的飞行状态是否符合预期提供了最重要的分析支持，这种分析支持有利于后续的改进；有效载荷要与箭体进行分离动作，分离后，有效载荷依靠自身携带的降落伞降落，在降落过程中，还需要采集探测大气的温度、湿度、风速、风向、真空度、电离度等数据。”
王教授点点头，又问道：“计划采用哪种固体燃料？它的安全性、运输方面的问题是怎么考虑的？”
江伟答道：“火箭固体燃料采用常用的硝酸酯增塑聚醚，研究生试验室里就有这种燃料，严格按照操作规范来操作这种燃料还是很安全的；至于运输，雇佣专用特种运输车辆，严格采用减振包装运输，运输安全是没有问题的。”
。。。。
整整一个下午，王教授都在询问着关于这枚固体火箭设计方方面面的问题，江伟一一做了详尽的解答，他对学生是满意的，他认为这个项目能成，尽管时间太过仓促了些，但是那有什么关系？学生是如此的年轻、如此的有干劲，如此的充满热血与活力！
他想给予学生提供尽可能的帮助，他说道：“射高不要缩减了，学院有专用的探空火箭发射场，那个地方射高可以不受限制；火箭上额外再增加一些无线电通讯接口，以与探空火箭发射场的地面监测系统组网相连；火箭固体燃料属于危险品，采购、运输和使用需要资质，你们没有，就用学院的吧。。。。”
江伟感激于老师提供的这些实实在在的帮助，他心里暗下决心，一定要好好的完成这个设计，把火箭造出来送上蓝天，这样方不辜负老师的殷切期望和帮助，并且这是自己选定的路，无论多苦、多累、多危险，他必须走下去。
谈完了话，江伟出来，王教授送他到办公室门口，在门口，王教授看着江伟说道：“江伟同学，你比我三年前第一次看到你时长高了很多。”
江伟说道：“那个时候我才十四岁，现在我都十七八了。”
王教授颔首微笑：“篮球还打吗？”
江伟说道：“一直打的，一周两次，从没断过。”
王教授说道：“很好，好好设计，注意安全，同时锻炼身体也不要松懈。”
10.毕业设计
大四了，学生们都要忙着做毕业设计了，这是一个系统的设计，要通过这个设计来全面检验学生在本科阶段学到的专业知识，从而判断他们是否具备本科生该有的知识素养。
这是一个检验知识的过程，同时也是一个学习知识的过程。
给江伟分配的指导老师是一位姓张的老师，张老师给江伟分配毕业设计任务，他说道：“江伟同学，你的毕业设计题目是设计一款燃气舵。”
燃气舵是火箭尾部的一个小部件，是用来控制火箭飞行方向的，它不是太简单，也不是太复杂，正好可以用来锻炼和检验毕业生的思维能力和设计能力。
面对指导老师分配的设计任务，江伟没有立即欣然接受，他试探性的问道：“老师，我可不可以不设计这个？换个设计题目可好？比如，设计一枚能够飞上天的固体火箭，它包含燃气舵这个部件？”
老师颇觉意外，到目前为止他还没有碰到学生要求更换设计题目的，而这个学生要求把一个难度适中的题目更换为非常复杂的系统性的工程，他更是觉得匪夷所思。
他想批评学生不要贪大求多、好高骛远，但是他一看是江伟，这个飞天学院乃至整个学校都小有名气的天才学生，他改变了主意，他说道：“完整的固体火箭非常复杂，那是一个系统工程，你觉得你在一年的时间内能够完成这个设计吗？”
学生没有片刻犹豫，立即接口说道：“我想应该可以，老师，请你帮我审查一下我已经画好的固体火箭原理示意图。”
说完，江伟打开了教研桌旁边卷曲放置的一张大型机械设计图纸，他慢慢展开来，铺在画板上，请老师审查。
那是一份详尽的二级固体火箭原理示意图，详细的展示了固体火箭该有的一切结构，包括整流罩、箭体顶端星箭分离适配器、两级固体发动机、级间分离装置等，老师要求设计的燃气舵也在其内，在这个图里，那仅是一个非常小的部件，这幅原理示意图拥有完整的部件结构、整齐的标注、粗细有度的线条，这一切无不显示着图纸设计者深厚的专业知识素养和优秀的研发设计能力。
张老师简直惊呆了，他不敢相信他的眼睛，他审视图纸良久，他终于缓缓说道：“江伟同学，我想，我现在就可以判你本科毕业了。”
江伟感激于老师的称赞，他说道：“老师，谢谢你，我怕你不同意更改设计题目，所以画了这张原理示意图来说服你。”
张老师说道：“学生能干、肯干，老师怎会不同意？说说你的计划，现在十一月初，离明年七月份毕业可只有九个月的时间。”
江伟说道：“我们预估了一下，大概需要设计二百余份图纸，从现在开始到明年三月份，大概有一百五十天，初步设计工作应该能完成。。。。”
“等会，三月份就完成设计？”张老师有些惊讶，“一天至少一份图纸？你完得成吗？为什么这么安排？后面几个月我想你也不会闲着吧？”
江伟说道：“我们打算这样安排，三月完成图纸设计，校对完毕后立即交付工厂生产，争取在六月底完成两枚固体火箭的发射工作，然后再进行数据分析和归档工作，我想，在七月中旬毕业之前，我们能完成所有工作。。。。”
“等会，”张老师愈加惊讶，“你们还打算生产出来发射？你一直说你们，那除了你，还有谁？你们全班同学吗？”
江伟说道：“是准备生产加工出来发射，我们一共三个人，不是全班同学，除了我，还包括我们班张志飞和唐海洋两位同学，不知道老师认不认识他俩？”
张老师说道：“不认识，除了你，你们班其他学生我都不认识。”
说完，他又问道：“你们即便能完成设计，你们哪儿来的经费外协生产？每位本科生的毕业设计经费只有一千五百块，一千五百块可什么都干不了。”
江伟说道：“我们已经预估了经费，大概需要十五万元，我们自己出，自己联系外协工厂，只要不违反学校的规定就好。”
对于火箭制造来说，十五万元微不足道，如果能用这点经费制作出两枚固体火箭，那这固体火箭简直太便宜和经济了。
但是对于一个学生和他的家庭来说，十五万元通常又不是一个小数目，念及于此，张老师问道：“家里经济条件很好？十五万块钱拿得出来？”
江伟点点头：“拿得出来！”
张老师想道，今天这个情况在我教学多年的经历里，可算奇特，学生爱折腾、能折腾，就让他们折腾去吧，我还是以鼓励为主，不可耽误了他，没准这个学生以后还真成了一位大家呢！
他于是说道：“行吧，你们就按你们自己的想法来吧，很荣幸担当你的本科毕业指导老师，希望能看到你的火箭腾飞，你忙吧，这份图纸我带走了，你自己再打印一份吧！”
说完，也不用江伟帮忙，张老师亲自动手，卷起了画图板上的图纸，走了。
飞天学院，院长办公室内，王教授正在办公桌前工作，指导老师张老师走了进来，他说道：“王院长，我请你看一份图纸。”
说完，他在王教授桌前，铺开了他带来的那份图纸。
当图纸铺开的那一刹那，王教授吓了一跳，他惊得从座位上站了起来，他脸色都有些发白，声音都变了，他说道：“怎么回事？咱们学院归档保存的火箭总装图纸泄密了吗？你怎么能有这样的总装图纸？”
张老师见院长受到如此惊吓，赶紧解释道：“院长，这不是咱们学院归档保存的火箭总装图纸，你看，这是白色打印图纸，咱们学院归档的图纸都是蓝图，没有你的签字，谁也不能借阅这样的图纸，并且，即便借阅，也不能离开档案室。”
王教授这才松了一口气，他问道：“那这是怎么回事情？某位博士生的设计？这图纸设计得非常优秀，这个设计者很有天赋，他以后可以是固体火箭的总师人选。”
张老师说道：“王院长，这不是某位博士生的设计，我不是博导，带不了博士生，这是某位本科生的毕业设计，你看看，这种设计是否合理？”
王院长愈加惊讶，他仔细审阅着那份图纸，说道：“这是本科生的毕业设计？不对、不对，本科生达不到这样的水平，就是博士生，能设计出这份图纸的，也超出了他本应的水平，这份图纸，详尽确实，所有关键点都意识到了，都在图上有表示，很了不得。。。。”
他直视着张老师，问道：“张老师，你确认这是今年本科生的毕业设计？”
张老师说道：“千真万确，这是我亲自从学生那儿拿过来的，学生还说，他要自筹经费十五万，将这枚火箭生产出来。”
王教授再次从座位上站了起来：“不但设计出来，还要生产出来进行飞行试验，是吧？”
张老师说道：“是的，学生是这样说的。”
王教授说道：“那就是真刀真枪的实干了，而不是模拟仿真了事。”
说完，他略作思忖，问道：“这份图纸的设计者是江伟同学，对吗？”
张老师欣然祝贺：“是他，我看了图纸，很是惊讶，所以赶紧拿了来报告院长，恭贺院长最得意的弟子大器初成，严加管教，他一定能大有成就。”
王教授很是欣喜，他脸带笑容，又坐下来了，他自言自语：“这孩子，也不枉我这几年单独对他花费的心思。”
说完，他对张老师说道：“张老师，怎么今年没有给学生分配什么卫星通讯天线展开机构、火箭燃气舵一类的毕业设计，怎么换成这个复杂的系统性工程了？”
张老师讪讪：“是分配的这些毕业设计任务，但是江伟同学觉得分配给他的火箭燃气舵的设计太过简单，他主动要求更换的，我想，学生爱折腾总是好事，就同意了。”
王教授心情高兴，揶揄道：“分配任务之前，你们也不调查一下他是什么情况，就拿这么个任务搪塞他？那个小玩意，他一周就完成设计了，这大四余下的日子，难道都让他无所事事吗？”
张老师连连点头；“是、是，王院长教训得是，这个毕业设计题目的分配是有些问题，没有考虑到学生的具体情况，我们因循守旧了，没有因材施教，这对我们是个经验教训。”
片刻轻松之后，王教授敛住了笑容，说道：“然而真要设计出一枚能够飞行并且性能优良的固体火箭出来，绝非易事，它涉及到严谨的设计、系统的试验、精密的产品加工能力和装配能力，哪个环节出了问题，火箭都飞不上天。”
他沉思片刻，他说道：“张老师，把江伟同学叫过来，我要问他几个问题。”
张老师答应了一声，他转身出去，几分钟之后，他从硕士生教研室带来了江伟同学。
师生简单的寒暄完毕，王教授开始了问题询问，这些问题都是关于火箭结构、火箭性能、火箭本身安全性和火箭飞行安全性方面的。
王教授问道：“火箭射高是多少？最大速度能达到多少？”
江伟答道：“计划射高25千米，火箭飞经对流层和平流层，对这两个大气层的普通物理学性质、电学性质和热力学性质已经查明，但是考虑到本地的民航航空通路的高度为10千米，为保民用飞行器安全，所以降低了飞行高度，最终射高只有8千米，但是为检验箭体突破音障时的结构力学性能，最快飞行速度仍然需要超过音速。”
王教授问道：“为什么设计成复杂的两级结构而不是简单的一级结构？是不是还要进行火箭方向偏转飞行而不是简单直飞？飞行时假如飞行轨迹严重偏离预期，是否有自毁装置？”
江伟答道：“设计成两级结构，一是为了验证级间分离装置设计的可靠性，二是尽快的将无用的质量抛掉，以使火箭达到更大的速度和高度，我并不能因为这仅仅是一份学生毕业设计而一切从简，燃气舵的设置也是基于这种考虑，火箭需要进行复杂的方向偏转飞行，而不是仅仅飞起来；至于自毁装置，也是有的，火箭一旦姿态失控，严重偏离预期轨迹，危及地面安全，箭体上的自毁装置就会启动，同时，地面也会严密监视火箭的飞行轨迹，一旦失控，可以通过地面控制器发出自毁命令，炸毁火箭，保证地面的安全。”
王教授问道：“火箭的有效载荷是什么？有效载荷是要进行星箭分离还是随箭体自由降落？”
江伟答道：“火箭的有效载荷是一套电子设备，相当于一颗小卫星，能够按时序记录火箭飞行的高度、速度、姿态仰角和箭体振动等数据，由于没有地面遥测设备，这些数据为分析火箭的飞行状态是否符合预期提供了最重要的分析支持，这种分析支持有利于后续的改进；有效载荷要与箭体进行分离动作，分离后，有效载荷依靠自身携带的降落伞降落，在降落过程中，还需要采集探测大气的温度、湿度、风速、风向、真空度、电离度等数据。”
王教授点点头，又问道：“计划采用哪种固体燃料？它的安全性、运输方面的问题是怎么考虑的？”
江伟答道：“火箭固体燃料采用常用的硝酸酯增塑聚醚，研究生试验室里就有这种燃料，严格按照操作规范来操作这种燃料还是很安全的；至于运输，雇佣专用特种运输车辆，严格采用减振包装运输，运输安全是没有问题的。”
。。。。
整整一个下午，王教授都在询问着关于这枚固体火箭设计方方面面的问题，江伟一一做了详尽的解答，他对学生是满意的，他认为这个项目能成，尽管时间太过仓促了些，但是那有什么关系？学生是如此的年轻、如此的有干劲，如此的充满热血与活力！
他想给予学生提供尽可能的帮助，他说道：“射高不要缩减了，学院有专用的探空火箭发射场，那个地方射高可以不受限制；火箭上额外再增加一些无线电通讯接口，以与探空火箭发射场的地面监测系统组网相连；火箭固体燃料属于危险品，采购、运输和使用需要资质，你们没有，就用学院的吧。。。。”
江伟感激于老师提供的这些实实在在的帮助，他心里暗下决心，一定要好好的完成这个设计，把火箭造出来送上蓝天，这样方不辜负老师的殷切期望和帮助，并且这是自己选定的路，无论多苦、多累、多危险，他必须走下去。
谈完了话，江伟出来，王教授送他到办公室门口，在门口，王教授看着江伟说道：“江伟同学，你比我三年前第一次看到你时长高了很多。”
江伟说道：“那个时候我才十四岁，现在我都十七八了。”
王教授颔首微笑：“篮球还打吗？”
江伟说道：“一直打的，一周两次，从没断过。”
王教授说道：“很好，好好设计，注意安全，同时锻炼身体也不要松懈。”