航天科技與清華專題營：“問鼎蒼穹”氣火箭比賽

2015年青少年高校科學營——航天科技與清華專題營精心策劃了一系列富有鮮明特點的營隊活魂大師講座——清華大學副校長、中國科學院院士薛其坤教授對青年人開展學術研究給予鼓勵并提出寶貴建議；科技、人文、社科專家就前沿熱點問題進行解讀，增強同學們的科技素養與人文素養。創客體驗營——聽取前沿報告“我是創客——從創客馬拉松說起”，參觀清華大學創客中心，分組體驗。走近中國航天——參觀中國航天員訓練中心、中國空間技術研究院、中華航天博物館、錢學森青少年科學院等航天科研機構，體驗航天員模擬訓練和模擬發射。以及別具特色的“問鼎蒼穹”氣火箭比賽——動手制作、發射模型火箭。

活動簡介

“問鼎蒼穹”氣火箭比賽，是2015年高校科學營航天專題營的創新活動項目，由中國科協、教育部主辦，中國航天科技集團公司和清華大學、北京航空航天大學具體承辦。活動以其模式新穎、參與度高、實踐性強等特點，深受此次航天專題營營員們的關注與喜愛。

比賽前的2天，營員們以學習為主，參觀了體現祖國航天事業輝煌成就的中華航天博物館、中國空間技術研究院會展中心、中國資源衛星應用中心、中國航天員科研訓練中心、遙感與數字地球研究所等航天院所，與航天高精尖科技零距離接觸，親眼目睹中國航天取得的輝煌成就，了解祖國航天事業50多年來的發展歷程。

在錢學森青少年航天科學院，營員們進行了多轉軸旋轉、旋轉座椅、太空行走等身體素質訓練，親身感受到航天員的基本訓練和身體素質要求。之后，營員們坐在神舟飛船模擬發射地面控制中心，站在航天工作者的角度體驗發射飛行任務中高度緊張的心情和成功發射后的喜悅。

了解到陌生的衛星運作，感受到龐大系統背后的科學魅力之后，動手制作、發射氣火箭模型作為調動同學們積極性的趣味活動，不僅要求同學們動腦思考，還考驗動手能力，具有較強的可操作性，適合學生的知識水平和技能，同時普及航天知識，對學生校外活動也是有益的拓展和延伸。“問鼎蒼穹”氣火箭比賽采用統一教學與自主制作相結合的模式，以分組的形式進行個人制作和團隊比賽。

活動流程

制作氣火箭模型

由教師向營員統一講解氣壓模型火箭的發射原理及制作方法。

氣火箭利用的是空氣動力學原理，又稱為氣壓式火箭。火箭模型垂直放在發射器上，用力踩打氣閥，可使小火箭飛向高空。由于空氣壓縮產生動力，箭頭堵住了空氣，越密封的小火箭動力越大，飛得越高。

制作方法：剪出箭身形狀卷成空心筒狀，用圓錐狀箭頭堵住箭身的一頭，四周涂滿膠水黏合成一體。剪出4片尾翼，均勻地粘貼在箭身下端。

箭身的選材用有一定硬度的紙，黏合時不能留有空隙，否則空氣會從筒狀箭身里漏出，火箭飛不出去。圓錐形的箭頭與箭身的黏合也要密封。尾翼至少4片并放置在箭身的最下端。

在模型制作階段，營員們積極創新，在完成制作參賽任務的基礎上，發揮想象力，在火箭上貼國旗、寫口號、做標志，天馬行空的想象中流露出營員們對自己作品的憧憬與自信。

發射氣火箭模型

為了保證安全，提高發射效率，在完成火箭模型的制作之后，講師組織營員們先進行安全檢測。由講師做示范，用手堵住箭尾的出氣孔并向里吹氣，若氣體堵住，模型火箭沒有漏氣，則證明此模型氣密性良好，具備發射條件。若火箭模型漏氣，則需要進行漏氣檢測，找到漏氣口，進行模型的改善。

在所有小組進行安全檢測之后，小組代表將火箭模型垂直放在發射器上，用力踩打氣閥使小火箭飛向高空，并且掌握好方向盡量使小火箭落在靶心。

氣火箭發射終極評比

在記錄火箭模型發射準確度的基礎上，通過各小組成員對本組火箭模型的介紹和終期答辯，最終，根據作品外觀、發射距離、發射后模型的完整程度及團隊合作和答辯表現，綜合為比賽的各組成員打分，評選出“問鼎蒼穹”氣火箭比賽一等獎1組、最佳合作獎2組、最佳創意獎2組和最佳答辯獎2組。

活動效果

提高了營員對航天的興趣

活動借助中國航天科技集團公司的優勢資源，向青少年營員開放了中國航天員訓練中心、中國空間技術研究院等科研場所，以及錢學森青少年科學研究院等重點航天教育實驗室。通過參觀和體驗，營員們感受到了航天科技的魅力，提高了對航天的興趣。讓營員們在耳濡目染了解中國航天的同時，身體力行感受航天科技。

增強了營員的團隊意識

在氣火箭發射比賽中，少不了良性競爭。氣火箭模型的制作，也充斥著分工合作。有些團隊是由清華大學和北京航空航天大學營員打亂后重新組合的團隊，所以在競賽環節當中，要求營員打破學校、原有團隊等限制，充分交流、合作，團結一致。制作階段，同學們積極創新、全身心地投入到手中的模型中去，鍛煉了邏輯思維和實踐動手能力；發射階段，營員們以小組為單位，做好分工，在良性競爭中培養了團隊合作、組織交際和表達能力。

傳承航天精神，樹立報國之志

通過在制作中學習火箭升空的基本原理，在實踐中感受火箭發射的難抑心情，營員們漸漸迷上了航天，也真正感受到了航天事業的艱辛與偉大，更是對航天精神有了深刻的體會。航天是一項偉大的事業，需要數代航天人的努力。中國航天的發展，寄希望于青年一代。作為航天的未來，營員們在航天學習、體驗和實踐中，身臨其境地感受到一名航天工作者的心路歷程，有效地激發了營員對航天科技的興趣，培養了敢于創新、勇于攀登的情懷，傳承了航天精神，樹立了報國之志。

“在校外各大科學院所的實驗室和監控室中，我們一起了解了地球衛星站的工作方式、中國航天員的訓練基地、中國航天的發展歷史等，并參觀了衛星與火箭模型，甚至親眼見到了實物，真令我不虛此行……6天的科學營結束了，但我對科學的探索還遠遠沒有結束。感謝清華航天專題營，使我又進一步成長了。”

北京市第十二中學

高忱軒