深圳师生团队攻克火箭垂直起降关键技术

5月14日下午，在广东阳江海陵岛，银色机身的“逸仙-3号”火箭静立在简易发射架上。它高4.5米，直径0.6米，重量约1吨，在动辄数十吨的运载火箭家族里显得有些“娇小”。但它即将挑战的是可回收火箭的业界难题：垂直起飞，悬停，再垂直降落，而且必须落回附近地面上指定范围内。

当天是个阴雨天，且有风，给火箭的发射带来了一些挑战，但是中山大学航空航天学院吴志刚教授团队很有信心。点火！发动机轰鸣声打破海边的宁静。火箭拔地而起，升至预定高度后，稳稳悬停，随后它微微调整姿态，开始减速下降，稳稳着陆在白色圆环靶心。整个过程只有30秒钟左右，但每个环节完全按照原计划完成，试验圆满成功。

中山大学航空航天学院是中山大学深圳校区首批建设的工科学院之一。这是国内首枚由高校主导研制的面对称可回收液体火箭。中大师生团队共同攻克火箭垂直起降关键技术，实现了低空飞行。

攻坚“垂直起飞，垂直降落”

“逸仙-3号”要完成的任务，在航天领域有一个专门的缩写：VTVL，即垂直起飞、垂直着陆（Vertical Takeoff,Vertical Landing）。这是可重复使用火箭的核心技术——它决定了火箭能否在完成任务后安全返回地面，经过检修再次发射。

传统火箭是一次性的，昂贵的发动机、控制系统、贮箱全部在大气层中烧毁；而VTVL让火箭像直升机一样垂直降落，降低发射成本，也为未来“航班化”高频次发射铺平了道路。

但VTVL的技术难度较高，涉及气动、制导、导航与控制、推力调节、结构轻量化等多个跨学科领域。任何一个微小失误，都可能导致失败。

“逸仙-3号”采取了面对称设计。项目主要负责老师、航空航天学院副教授张亮解释：“传统轴对称火箭返回时是垂直下来的，靠栅格舵减速。相比传统的轴对称火箭，面对称设计能在大气层内提供更好的升力和姿态稳定性，可以提供更大的减速效果，尤其适合垂直起降回收。”

值得关注的是，“逸仙-3号”研究的是二子级回收火箭的重复使用技术，难度比一子级更高。“国内在这块目前还没有其他单位开展飞行实验，我们做的是创新研究。”张亮说。

“逸仙-3号”于2025年1月正式启动。张亮在航空航天学院开设了7年的《科研创新训练课》，这门课一直带着本科生做小火箭，锻炼总体设计、加工组装、控制算法等能力。正是多年的积累，让学生团队敢于挑战这一难题。

他们是学生，也是工程师

在这枚火箭的研制中，有很多学生参与了进来，其中10位学生发挥了重要作用，包括5名本科生、5名研究生。学院为他们配备了六位不同专长的导师，组成师生团队，共同协作攻关。

2022级航空航天工程专业本科生金兆铭在项目中担任副总师，参与了从设计到研发到制造的全流程。他说：“我印象深刻的是着陆腿的研制过程，最开始我设计了一版用套杆形式的着陆腿，但仿真计算后发现强度不够，腿的关节处受到的应力太大，会导致变形甚至断裂，不足以支撑火箭。”

三次大改、无数次小改，才成为现在的样子，并最终通过了试验。金兆铭说：“在参与过程中，我锻炼了解决问题的能力，对火箭的研发有了更全面的了解，也更坚定了继续在这个领域深造的想法。”

“在现场，看到火箭一点一点组装起来，那一刻，我对从梦想到现实有了实感。”航空航天学院机械专业2024级研究生张璐明感慨道。他担任伺服结构主任设计师，负责火箭的前后舵面及偏转机构。“我是第一次参与到火箭的设计和装配过程，从设计方案到优化，再到实物制作和装配，我深度参与了一个完整的项目流程，从理论到实践，我对火箭更有热情了”。

学生深度参与到各个环节。张亮老师提到，大家经常参与讨论方案，“晚上十点多，随时随地打开腾讯会议，沟通设计进展”。这种跨专业、高强度的协作，让课堂知识在真实的工程中得到了检验。培养“学习力、思想力和行动力”，以及“以研带学、以学促研”的育人方式，在这枚火箭上得到了最直接的体现。

由深圳高校与深圳企业联合完成

本次试验火箭由中山大学、深圳驭龙航天科技有限公司等联合完成设计、研发与关键部件集成制造。项目探索了“广东设计、制造、飞行”的产学研融合新路径，实现了在粤港澳大湾区域内全产业链条闭环，显著缩短了研发周期、降低了试验成本。

“逸仙-3号”的低空试飞成功，只是一个开始。张亮副教授透露了未来的路线图：“预计今年底，完成10公里高度的大姿态翻转着陆飞行试验。再下一步，就是亚轨道发射。”这将验证高精度着陆方法的有效性。

未来，中山大学航空航天学院计划依托可重复使用火箭平台，开展亚轨道科学实验等任务，并在智能空天系统等前沿领域持续深耕。中山大学持续大力推动相关学科发展以科技力量奔赴浩瀚星河，接力探索、逐梦空天，为中国航天事业贡献来自高校的创新探索样本。

新闻链接：

中山大学航空航天学院成立于2017年5月，是中山大学深圳校区首批建设的工科学院之一。2018年6月，中山大学工学院应用力学与工程系整体并入航空航天学院。依托中山大学多学科综合优势和粤港澳大湾区发展战略、深圳建设中国特色社会主义先行示范区战略，学院在科研平台建设、重大项目推进方面进展顺利，已与国内多家相关业务的主管单位、科研机构、工业部门建立了良好合作关系，一批重大项目已经或正在落地。

采写：南都N视频记者伍曼娜通讯员李建平

涌融优配提示：文章来自网络，不代表本站观点。