紫牛頭條 | 63平米家中建實驗室，父子倆“手搓”電磁彈射器 項目曾入圍科普大賽三甲

最近，中國人民解放軍海軍福建艦一天之內完成殲-35、殲-15T、空警-600電磁彈射+阻攔著艦的消息頻上熱搜。上海的一對父子將自己在家中制作的微型電磁彈射器視頻發在社交平臺上，播放量超過100萬。

紫牛新聞記者了解到，這對父子還在家中制作電磁炮、渦扇發動機等高科技裝備的科普模型，獲得數百萬點贊。而這部微型電磁彈射器，參加今年由科技部和中科院主辦的“科學實驗展演匯演”上海區決賽，以民間隊伍的身份獲得第三名，成為唯一獲獎的民間選手。

“鼓勵孩子多參與科學探索，培養他的動手能力和思維能力，沒想到受到了這么多人的關注。”9月29日，該視頻的發布者來自上海的段先生在接受揚子晚報紫牛新聞記者采訪時如此說道。

和12歲的兒子一起“手搓”微型電磁彈射器，收獲百萬播放

寬約0.4米、長約2.2米，重約130斤........這樣一條微型的軌道，利用電磁彈射原理，可以快速彈射飛機模型、插著國旗的驗證模塊等等。“這是我和爸爸花了一年時間做的航空母艦電磁彈射器。它的主要部分是加速系統，由啟動系統觸發后，依靠100個電磁線圈依次加速，彈射后能量回收系統負責將剩余的電能回收發電……霍爾傳感器和場效應管連接，由霍爾傳感器告知場效應管何時接通和斷開電路……”視頻里，段先生的兒子小硯做著專業且流利的講解，把電磁彈射器的原理說得通俗易懂。

小硯自制的渦扇發動機模型

“我來設計電磁彈射器的主線，待到開始制作之時，為實現它的功能，我就和兒子一起討論如何實現，從細節一點點研究、討論，在兒子完全明白原理后，開始動手制作。都是網上買的零件，我們做了大半年才完工。”段先生告訴揚子晚報紫牛新聞記者，就像兒子說的那樣，光是傳感器和場效應管就燒壞了30多個，慢慢調試，最終用時近一年才成功。

段先生說，他和兒子帶著作品，作為草根隊伍參加科學實驗展演匯演上海區決賽獲得第三名，其他獲獎的均是科技館及高校。

小硯自制的渦扇發動機模型

“比賽之后，我和兒子把電磁彈射器的原理和制作過程錄了個視頻，以科普為主題發給身邊的小伙伴看，順便發在社交平臺上，沒想到僅兩周就收獲100多萬的播放量。”段先生對記者說，不少網友看得很驚奇，但留言里最關心的問題，就是“這是不是泄露國家機密了？”對此，段先生回復說，肯定不會泄密，只是作了一個基本原理性的技術再現。有這方面知識儲備的專家學者基本都知道，但要實現他就極其困難，因為他涵蓋物理、力學、機械學、控制理論、電子學等多學科；再比如實現彈射艦載機，又需要涉及環境工程、氣候、動力學、流體學等多學科，是一個極其復雜龐大的系統工程。

為培養孩子興趣，他在63平米的家中辟出一間實驗室

來自山東的沂蒙山區的段先生畢業于同濟大學，結婚后和家人在上海安家落戶。“我大學學的專業是計算機科學與技術，又自修了法學(專利法方向)和天體物理，現在還是一名持證的專利代理人。”段先生告訴記者，目前他在一家芯片公司做研發，妻子供職網絡公司。2013年兒子小硯出生，今年剛上初一。

段先生說，他發揮自己的專長，如天體物理、計算機知識，帶著兒子從小便和社區里的小伙伴們一起學習科學知識，講一些天體知識、空氣動力學……在實踐中，段先生會先做一套PPT，配合一些實驗器材，帶著孩子們動手。

段先生給兒子打造的實驗室

在兒子小硯進入小學高年級后，段先生感覺他的知識儲備可以完全參與到自己準備的活動中來，于是放手讓兒子自己動手，深度參與一些知識性科普講解及實驗操作。

“基本上每場活動都是我們兩個一起執行，講課部分由兒子做，我僅參與備課及現場設備調試等工作。”段先生說，隨著兒子升到初中后，父子倆的主要精力則集中在天體物理和航空航天上。此時，段先生和兒子發現，家里一角用于做實驗和作品的地方明顯不夠用。

為此，段先生一狠心，硬是從他們居住的63平方米的房子里擠出來一個房間來，專門用于做“家庭實驗室”，擺上操作臺，買來柜子，按化學器械及試劑、電磁學、光學、工具等分門別類擺放，名為家庭物理化學實驗室，這里也成為兒子夢開始的地方。“這兩年，我就帶著兒子動手學習物理和化學，先從實驗入手。”段先生在自家的實驗室里對記者說道。

父子倆熱心公益，花20萬元買望遠鏡搞科普做活動

“我常帶著兒子在社區做些公益活動，帶領小區的孩子們探索未知世界，體驗身邊的科技。”段先生說，他一直教育孩子要做一個對社會有用的人。

事實上，來自沂蒙山區的段先生一直保持著一顆公益之心。他獻血就超過20余次，共獻血4600毫升。在大學三年級時，段先生帶著13名同學深入老家沂蒙山區深山支教。至如今，每年回老家，他都會帶著孩子到當年支教的學校看一看，拍張照片，教育兒子這是爸爸當年“工作”過的地方,已連續拍了好多年了，成為孩子成長中一個值得銘記的回憶。

小硯和他制作的電磁彈射器

揚子晚報紫牛新聞記者了解到，在段先生多個活動群中，其中天文群就有20多個。他自費購買了2架大型望遠鏡，共花費20萬元，原本是讓兒子觀測天體，最終他提供給社區的孩子們一起觀測天文天體。

“我提供的算是民間較為頂尖的望遠鏡，從2018年開始，我常帶著兒子給孩子們講授天體知識，觀測天體，提升小區的孩子在天文和航空航天方面的知識儲備。”段先生說，他們進行的課題包括流體動力學、地震與火山、瓷器與中國、城市隧道建設、艦船知識等等。

妻子做后勤，不時提出建議，自己做一些策劃，而兒子則是行動的主力軍。一家三口還在小區組建了一支少兒足球隊，每人帶一個足球，小區提供免費場地，但孩子們的歡樂卻是小區最亮眼的風景。這個小家庭也因為一系列的公益活動，先后獲得上海市浦東新區“十大最美家庭”和浦東新區“十大文明家庭”等榮譽稱號。

孩子成為班上科學“小達人”，將完成渦扇發動機再參賽

“我認為學校負責學科教育，我們家里則負責素質教育。在家帶著兒子做這些實驗，一方面激發了孩子的主觀能動性，另一方面提升知識素養。”段先生說，動手能力強，孩子的自信心明顯提升了；因經常主持活動，主持才能也體現出來了。

如今，兒子小硯成為了班級“小達人”。班級甚至學校有什么活動，大多選他出面主持組織。比如，國旗下的演講、科創比賽、學校或者班級的小隊活動，兒子都積極參加。

小硯在給同學們講解科普知識

“除了一些帶有危險性的化學試劑實驗我不讓他參與外，像電焊、組裝之類的工作，都是兒子動手。”段先生說，從網上購買零件，組裝電磁炮、電磁彈射器、航空發動機等，一步步看著兒子成長；從設計思路討論、到使用工具焊接、排查故障等，特別是后期的舞臺和演講，兒子已成為主力。

對于未來的目標，段先生告訴記者，他和兒子正開始研究航空發動機。父子倆在網上買了一臺小型發動機研究，在做了多個實驗后，他們又買來一臺二手3D打印機，打印大號的兩款渦輪噴氣式發動機部件，組裝成發動機模型。他給兒子錄了一個講解航空發動機原理的科普視頻，2個月竟然有320多萬播放量。

“這段時間，我和兒子正在做航空發動機的原型機，已經點火成功了，后來我們又搞了一個爆震發動機。我們今年比賽的主題就是航空發動機，計劃用這套方案參加今年的科學實驗展演匯演比賽。”段先生對記者說，少年強則國強，而科技強國，還是要看我們的中國少年，他希望能有更多的爸爸媽媽帶著他們的孩子一起動手，共同成長，為建設強大的中國打下堅實的基礎。

揚子晚報/紫牛新聞記者 梅建明

校對 胡妍璐