【学习工作赛道】可重复使用运载火箭设计工坊——初赛demo

1. Demo 简介

【产品形态】纯浏览器端运行的交互式 Web 工具,无需安装任何软件。

【面向用户】

  • 航空航天专业学生(辅助理解火箭总体设计参数的耦合关系)
  • 商业航天从业者(快速验证参数匹配方案的合理性)
  • 航天爱好者/科普受众(通过拖拽滑块直观感受火箭设计逻辑)

【核心功能】
① 火箭构型定义 — 调整级数、各级质量、发动机台数和推力,SVG 实时渲染火箭轮廓,同步计算起飞推重比、质量比、各级比冲
② 发动机参数匹配 — 三组推进剂可选,调节混合比 O/F、燃烧室压力、喷管面积比,ECharts 实时绘制推力/比冲性能曲线
③ 上升段弹道评估 — 重力转弯简化模型,分层标准大气+重力修正,标注最大动压、级间分离、入轨点
④ 回收段演示 — 五阶段回收过程(惯性上升→无动力再入→再入燃烧→大气减速→着陆燃烧),含 suicide burn 闭环制导和 SVG 动画
⑤ 故障注入与动力冗余验证 — 可设定故障时间、失效台数、推力剩余比例,左右对比无冗余/有冗余两种策略的任务结果

2. Demo 创作思路

灵感来源于 2026 年商业航天可重复使用火箭的密集验证期。SpaceX Starship 持续迭代、多家商业火箭推进回收试验,公众和从业者急需一个快速理解核心物理逻辑的入口。火箭设计涉及多学科耦合(结构、推进、弹道、GNC),没有一个直观工具能把整条设计链串起来——课本上的公式是离散的,学生看不到"改一个参数,整条链怎么变"。

我选择做全流程工具而非单点计算器,是因为火箭设计的核心挑战不在某一模块的精度,而在模块之间的耦合效应。构型定义→发动机匹配→弹道评估→回收演示→故障注入,这五个模块如果要拆开用五个独立工具跑,等于把耦合问题又丢回给用户。我选择用一个统一的参数系统把它们串在一起,改一个参数,五条链路同步更新。

3. Demo 体验地址

打开即用,所有计算在浏览器端完成,无需后端服务。

4. TRAE 实践过程

整个 Demo 使用 TRAE Work 完成开发。核心架构分三层:物理引擎层(发动机热力学、上升段弹道、回收制导)、状态管理层(发布订阅模式统一管理参数变更)、可视化层(ECharts 图表 + SVG 动画 + 控制面板交互)。所有代码由 TRAE Work 生成,人工调试物理参数和模型边界。

关键开发步骤:

  1. 初始创意展开与架构设计(6/16)
  2. 发动机热力学模型:等熵喷管 Cf 计算 + 推进剂参数 + c* 高斯拟合(6/23)
  3. 弹道、回收制导与故障注入模型联调(6/25)
  4. ECharts 可视化 + SVG 动画 + 控制面板交互绑定
  5. GitHub Pages 部署上线

关键对话 Session ID:

  • Session 1(6/16,创意与架构):3850955272236939:7632494a9d20d1cc7cdd902adf5958ef_6a30d51b2e918af934b05772.6a30d7f4f9eabeb4f3df5479.6a30d7f42e918af934b05777:TRAE Work CN.0.1.30.no_sid.no_ppe.T(2026/6/16 12:58:29)
  • Session 2(6/23,物理模型开发):3850955272236939:060beb361c748d364d30b3027a779299_6a30d51b2e918af934b05772.6a39f34893421574ba3f66fc.6a39f348f4a12d5463495cd7:TRAE Work CN.0.1.30.no_sid.no_ppe.T(2026/6/23 10:45:28)
  • Session 3(6/25,回收制导与故障注入联调):3850955272236939:cb4aa2798a6790b1d6d149876e4108db_6a30d51b2e918af934b05772.6a3cb4326cc198a64526ea36.6a3cb42960beacf091a00eb6:TRAE Work CN.0.1.30.no_sid.no_ppe.T(2026/6/25 12:53:06)

报名帖链接: 【学习工作赛道】可重复使用运载火箭设计工坊

1 个赞