在太空竞赛开始时，大型政府组织在探索外层空间的方案中投入大量。最近，Spacex，Virgin银河和蓝色原产地等商业公司已进入太空业务。这些公司开发火箭队部署卫星，恢复国际空间站，并可能在不久的将来使商业空间旅行能够实现。但是，来自各国政府和商业计划的大预算运作，第三组一直占据了星星：全球大学的学生团队正在开发和发射火箭技术，并在路上学习一些大教训。这些学生组织为挑战添加到挑战，预算紧张，当团队成员毕业时，他们的行列每四年一次。
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南加州大学的火箭推进实验室是第一个推出完全学生设计的和学生建造的火箭的本科小组，以达到外层空间。
将火箭发射到热圈的努力需要精确的工程，其中速度，力量和准确性必须在高赌注场景下聚集在一起。虽然学生团体已成功建造和飞行卫星相当一段时间，但没有人向外太空推出火箭至今。
On April 21, 2019, the University of Southern California’s Rocket Propulsion Laboratory (USCRPL) became the first undergraduate group to launch a completely student-designed and student-built rocket that crossed the Kármán Line, defined by the World Air Sports Federation as 100 kilometers above Earth’s sea level. Their rocket, the Traveler IV, reached 103,632 meters, with a margin of error of +/- 5120.64 meters (340,000 feet +/- 16,800 feet), into the air, completing the organization’s 15-year mission to be the first college group to reach outer space.
usclpl是一个来自各种研究领域的大约80名学生的团队。欧洲信用人有一个教师顾问，并从20多家商业公司获得支持。万博1manbetx该团队的目标：帮助本科生获得在工程团队上工作的经验，类似于他们在行业中找到的东西。该团队共同努力，为在教科书中没有回答的现实世界工程问题的解决方案。万博 尤文图斯
USCLPL的主要工程团队是航空电子，复合材料，推进，恢复和模拟。他们还拥有幕后工作的团队，包括运营，媒体，基础设施和生产系统。
usclpl团队
- 超过80名学生，包括超过六个专业的学生，包括天体工程，机械工程和计算机科学
- 100％本科生与一个教师顾问
- 校园的专用实验室
- USC和23个行业领导者万博1manbetx的资金和支持
旅行者IV火箭
- 长度：3.96米（13英尺）
- 直径：20.32厘米（8英寸）
- 重量：140千克（310磅）
- 高度：103,632米（340,000英尺）
- 固体燃料
- 顶速：Mach 5.1（5449 kPH，3386英里/小时）
- 从新墨西哥州Spaceport America推出
- 建于七个月
usclpl工程团队
- 航空石：设计，建造，并在火箭鼻锥体中操作电子单元
- 复合材料：设计并为火箭身体，翅片，喷嘴和鼻锥进行上篮
- 推进：设计并建造火箭电机
- 恢复：开发和确保降落伞的部署
- 仿真：创建飞行模拟器和实心电机模拟器
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实践，超出本世界的经验
与他们的商业同行一样，USCLPL团队依赖于设计和测试其火箭的系统模拟。仿真团队以与他们的专业对应物的方式解决了这些和其他系统模拟问题，了解所获得的经验将有用，因为他们毕业并迁往航空航天公司或其他相关领域的职业生涯。手持式设计和商业软件的经验是关键。
Luke St. Regis是USCLPL模拟团队的负责人，与其他两个学生一起创建定制飞行模拟器和定制实心电机模拟器。一个主要在计算机科学和天体工程专业的高级，他说Matlab®帮助团队立即看一下很多不同的情景。
“我们使用我们的模拟两种不同的目标，”圣雷吉斯说。“首先，在设计阶段，我们使用电机模拟器提出电机设计，所需的推力和燃烧长度轮廓。然后，我们使用该数据来设计火箭的实际体，并确定其长度，形状，鼻锥和翅片的形状，以及达到所需高度的程度。
“使用我写的脚本，Matlab会略微更改输入，以便立即扫过三个输入参数。这产生了数千个组合的鳍片上的三个维度。“
卢克斯·雷吉斯，USCLPL模拟团队负责人
翅片是火箭设计中的关键部件。火箭队需要大量的推力，大气会导致火箭摆动。鳍有助于改变火箭的肿块中心，并保持稳定并指向它应该去的地方。为了设计旅行者IV的鳍，该团队在发射的前30秒的仿真中运行，这是火箭在大气中的唯一时间，并测试了像形状和长度一样的鳍设计的不同参数。
“使用我写的脚本，Matlab会稍微改变输入，以便立即将其扫过三个输入参数，”St. Regis说。“这产生了鳍片上的三个维度的数千种组合。然后我们可以提取最低的静态边距，绘制所有3D的那些，看看我们希望鳍的尺寸是什么，以实现这一良好的平面轮廓。“
大部分设计过程正在模拟发射，包括电机性能和飞行轨迹。模拟使用以前的发布尝试中收集的数据。要收集数据，火箭配有多个传感器，可转动定位，速度，温度，方向等。这些变量也在飞行模拟器中进行测试。
“继续推动发射阶段，飞行模拟器实际上是我们如何瞄准火箭，”St. Regis说。“我们将参数与真正的火箭从测量值匹配。我们拉到现场风数据以计算所需的飞行路径。“
火箭难以设计和构建，因为每个测试意味着开始。学生团体也必须在学生毕业和继续前进时，将成员完全恢复每四年一次。通过继续在MATLAB中工作，可以无缝地传递和构建以前的团队的数据和模拟。
仍然达到星星
旅行者IV的成功是15年的工作。对于每个之前的火箭，没有成为空间的火箭，团队成员学会了他们在下一步实施的东西，最终导致了成功。许多以前的火箭队作为学习理论和发展制造方法的平台，旅行者系列是这种知识的高潮。
“接下来，我们将改进我们成功的火箭的设计，使其更轻，更优化，”迈克尔·奥尼尔（Michael O'Neill）迈克尔媒体领先。“我们希望在子孔芯空间飞行上增加有用的有效载荷（例如CubeSat）的足够容量。”
单级火箭非常适合满足这一目标，以自2005年成立以来，这是usclpl自2005年代以来。但要像卫星一样发射有效载荷，则需要开发两级火箭。
该团队正在研究许多开发项目，例如探索液体燃料的使用。液体燃料比团队一直在使用的固体燃料更具挥发性，但将允许增加控制和推力以携带大量有效载荷并将其进入轨道。这些火箭甚至比固体燃料火箭队更昂贵，但欧联人希望宣称历史上最高的业余火箭发射的标题，比旅行者IV的记录设置高度高达15,000米。
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在他们的时间里，在我们的时间里获得了现实世界经验，在过去的许多成员中都变成了航空航天的职业生涯。“我们的许多成员继续在航天工业中工作，为航空航天渠道或航天和蓝色起源等公司，”O'Leill说。“有些人甚至走了，以创造自己的公司，如相对论。”
Dennis Smilling，Lead Engineer为USCRPL在他的高年期间，现在是SpaceX的推进工程师说：“我的时间与USCLPL是我大学经历中最有价值的部分。
“欧洲信徒让学生有机会应用他们在课堂上学到的知识，以实现现实世界的工程挑战。解决大学的这些实际挑战为学生提供了培养在工程职业中令人难以置信的技能的机会。“
