紫牛头条 | 63平米家中建实验室，父子俩“手搓”电磁弹射器 项目曾入围科普大赛三甲
最近，中国人民解放军海军福建舰一天之内完成歼-35、歼-15T、空警-600电磁弹射+阻拦着舰的消息频上热搜。上海的一对父子将自己在家中制作的微型电磁弹射器视频发在社交平台上，播放量超过100万。
紫牛新闻记者了解到，这对父子还在家中制作电磁炮、涡扇发动机等高科技装备的科普模型，获得数百万点赞。而这部微型电磁弹射器，参加今年由科技部和中科院主办的“科学实验展演汇演”上海区决赛，以民间队伍的身份获得第三名，成为唯一获奖的民间选手。
“鼓励孩子多参与科学探索，培养他的动手能力和思维能力，没想到受到了这么多人的关注。”9月29日，该视频的发布者来自上海的段先生在接受扬子晚报紫牛新闻记者采访时如此说道。
和12岁的儿子一起“手搓”微型电磁弹射器，收获百万播放
宽约0.4米、长约2.2米，重约130斤........这样一条微型的轨道，利用电磁弹射原理，可以快速弹射飞机模型、插着国旗的验证模块等等。“这是我和爸爸花了一年时间做的航空母舰电磁弹射器。它的主要部分是加速系统，由启动系统触发后，依靠100个电磁线圈依次加速，弹射后能量回收系统负责将剩余的电能回收发电……霍尔传感器和场效应管连接，由霍尔传感器告知场效应管何时接通和断开电路……”视频里，段先生的儿子小砚做着专业且流利的讲解，把电磁弹射器的原理说得通俗易懂。
小砚自制的涡扇发动机模型
“我来设计电磁弹射器的主线，待到开始制作之时，为实现它的功能，我就和儿子一起讨论如何实现，从细节一点点研究、讨论，在儿子完全明白原理后，开始动手制作。都是网上买的零件，我们做了大半年才完工。”段先生告诉扬子晚报紫牛新闻记者，就像儿子说的那样，光是传感器和场效应管就烧坏了30多个，慢慢调试，最终用时近一年才成功。
段先生说，他和儿子带着作品，作为草根队伍参加科学实验展演汇演上海区决赛获得第三名，其他获奖的均是科技馆及高校。
小砚自制的涡扇发动机模型
“比赛之后，我和儿子把电磁弹射器的原理和制作过程录了个视频，以科普为主题发给身边的小伙伴看，顺便发在社交平台上，没想到仅两周就收获100多万的播放量。”段先生对记者说，不少网友看得很惊奇，但留言里最关心的问题，就是“这是不是泄露国家机密了？”对此，段先生回复说，肯定不会泄密，只是作了一个基本原理性的技术再现。有这方面知识储备的专家学者基本都知道，但要实现他就极其困难，因为他涵盖物理、力学、机械学、控制理论、电子学等多学科；再比如实现弹射舰载机，又需要涉及环境工程、气候、动力学、流体学等多学科，是一个极其复杂庞大的系统工程。
为培养孩子兴趣，他在63平米的家中辟出一间实验室
来自山东的沂蒙山区的段先生毕业于同济大学，结婚后和家人在上海安家落户。“我大学学的专业是计算机科学与技术，又自修了法学(专利法方向)和天体物理，现在还是一名持证的专利代理人。”段先生告诉记者，目前他在一家芯片公司做研发，妻子供职网络公司。2013年儿子小砚出生，今年刚上初一。
段先生说，他发挥自己的专长，如天体物理、计算机知识，带着儿子从小便和社区里的小伙伴们一起学习科学知识，讲一些天体知识、空气动力学……在实践中，段先生会先做一套PPT，配合一些实验器材，带着孩子们动手。
段先生给儿子打造的实验室
在儿子小砚进入小学高年级后，段先生感觉他的知识储备可以完全参与到自己准备的活动中来，于是放手让儿子自己动手，深度参与一些知识性科普讲解及实验操作。
“基本上每场活动都是我们两个一起执行，讲课部分由儿子做，我仅参与备课及现场设备调试等工作。”段先生说，随着儿子升到初中后，父子俩的主要精力则集中在天体物理和航空航天上。此时，段先生和儿子发现，家里一角用于做实验和作品的地方明显不够用。
为此，段先生一狠心，硬是从他们居住的63平方米的房子里挤出来一个房间来，专门用于做“家庭实验室”，摆上操作台，买来柜子，按化学器械及试剂、电磁学、光学、工具等分门别类摆放，名为家庭物理化学实验室，这里也成为儿子梦开始的地方。“这两年，我就带着儿子动手学习物理和化学，先从实验入手。”段先生在自家的实验室里对记者说道。
父子俩热心公益，花20万元买望远镜搞科普做活动
“我常带着儿子在社区做些公益活动，带领小区的孩子们探索未知世界，体验身边的科技。”段先生说，他一直教育孩子要做一个对社会有用的人。
事实上，来自沂蒙山区的段先生一直保持着一颗公益之心。他献血就超过20余次，共献血4600毫升。在大学三年级时，段先生带着13名同学深入老家沂蒙山区深山支教。至如今，每年回老家，他都会带着孩子到当年支教的学校看一看，拍张照片，教育儿子这是爸爸当年“工作”过的地方,已连续拍了好多年了，成为孩子成长中一个值得铭记的回忆。
小砚和他制作的电磁弹射器
扬子晚报紫牛新闻记者了解到，在段先生多个活动群中，其中天文群就有20多个。他自费购买了2架大型望远镜，共花费20万元，原本是让儿子观测天体，最终他提供给社区的孩子们一起观测天文天体。
“我提供的算是民间较为顶尖的望远镜，从2018年开始，我常带着儿子给孩子们讲授天体知识，观测天体，提升小区的孩子在天文和航空航天方面的知识储备。”段先生说，他们进行的课题包括流体动力学、地震与火山、瓷器与中国、城市隧道建设、舰船知识等等。
妻子做后勤，不时提出建议，自己做一些策划，而儿子则是行动的主力军。一家三口还在小区组建了一支少儿足球队，每人带一个足球，小区提供免费场地，但孩子们的欢乐却是小区最亮眼的风景。这个小家庭也因为一系列的公益活动，先后获得上海市浦东新区“十大最美家庭”和浦东新区“十大文明家庭”等荣誉称号。
孩子成为班上科学“小达人”，将完成涡扇发动机再参赛
“我认为学校负责学科教育，我们家里则负责素质教育。在家带着儿子做这些实验，一方面激发了孩子的主观能动性，另一方面提升知识素养。”段先生说，动手能力强，孩子的自信心明显提升了；因经常主持活动，主持才能也体现出来了。
如今，儿子小砚成为了班级“小达人”。班级甚至学校有什么活动，大多选他出面主持组织。比如，国旗下的演讲、科创比赛、学校或者班级的小队活动，儿子都积极参加。
小砚在给同学们讲解科普知识
“除了一些带有危险性的化学试剂实验我不让他参与外，像电焊、组装之类的工作，都是儿子动手。”段先生说，从网上购买零件，组装电磁炮、电磁弹射器、航空发动机等，一步步看着儿子成长；从设计思路讨论、到使用工具焊接、排查故障等，特别是后期的舞台和演讲，儿子已成为主力。
对于未来的目标，段先生告诉记者，他和儿子正开始研究航空发动机。父子俩在网上买了一台小型发动机研究，在做了多个实验后，他们又买来一台二手3D打印机，打印大号的两款涡轮喷气式发动机部件，组装成发动机模型。他给儿子录了一个讲解航空发动机原理的科普视频，2个月竟然有320多万播放量。
“这段时间，我和儿子正在做航空发动机的原型机，已经点火成功了，后来我们又搞了一个爆震发动机。我们今年比赛的主题就是航空发动机，计划用这套方案参加今年的科学实验展演汇演比赛。”段先生对记者说，少年强则国强，而科技强国，还是要看我们的中国少年，他希望能有更多的爸爸妈妈带着他们的孩子一起动手，共同成长，为建设强大的中国打下坚实的基础。
扬子晚报/紫牛新闻记者 梅建明
校对 胡妍璐
