深圳师生团队突破火箭垂直回收核心技术，入选年度创新榜单

五月中旬的广东阳江海陵岛，海风湿润，天色微沉。在这片粗粝的海岸线旁，一枚名为“逸仙-3号”的火箭静立于简易发射架。通体银色的箭体高4.5米，直径0.6米，重量约1吨——在动辄数十米高、数百吨重的运载火箭序列中，它显得格外紧凑。然而，它即将验证的，是当前航天领域一项公认的核心挑战：实现垂直起飞、空中精准悬停，并垂直降落到指定区域，落点精度要求极高。

当时的发射条件并不理想，阴雨伴随阵风，增加了任务的不确定性。但中山大学航空航天学院吴志刚教授团队对此次飞行试验充满信心。点火指令下达，发动机的轰鸣瞬间打破了海岸的寂静。火箭平稳离地，精确爬升至预定高度后，实现了稳定的空中悬停。经过短暂调整，它开始可控减速下降，最终精准着陆在白色圆环靶心之内。整个过程约三十秒，动作连贯流畅，完美执行了预设飞行程序，试验取得圆满成功。

这次成功飞行并非偶然。作为中山大学深圳校区首批建设的工科学院，航空航天学院此次主导研制的“逸仙-3号”，是国内首枚由高校完全独立研制的面对称可回收液体火箭。其核心突破在于，师生团队共同掌握了垂直起降（VTVL）这一关键技术，完成了从理论设计到低空飞行验证的实质性跨越。

“逸仙-3号”火箭。

攻坚“垂直起飞，垂直降落”

“逸仙-3号”所验证的VTVL技术，是可重复使用火箭实现低成本运营的核心。这项技术直接决定了火箭能否在完成任务后，像直升机一样安全返回发射场，经过快速检测与维护后再次执行发射任务。传统一次性运载火箭造价高昂，其发动机、控制系统和贮箱往往在大气层中焚毁。VTVL技术正是打破这一高成本模式的关键，它能大幅降低单次发射费用，为未来航天发射的高频次、航班化运营奠定基础。

相应的，其技术复杂度也显著提升。VTVL涉及气动设计、制导导航与控制（GNC）、推力矢量调节、结构轻量化等多个前沿学科的深度集成，任何一个子系统出现偏差，都可能导致任务失败。

“逸仙-3号”选择了一条独特的技术路径：采用面对称气动布局。项目主要负责老师、航空航天学院副教授张亮指出，传统轴对称火箭垂直返回时，主要依赖栅格舵等气动面进行减速控制。而面对称设计能在大气层内飞行时提供更优的升力特性和姿态稳定性，从而获得更强的气动减速能力，这对于垂直起降回收任务而言，具有先天优势。

更值得注意的是，“逸仙-3号”瞄准的是二级火箭的回收复用技术。二级火箭的工作环境更接近太空，分离速度更高，其回收难度远大于一级火箭。张亮表示：“在国内，目前尚无其他单位开展过二级火箭的垂直回收飞行试验，我们所进行的是前沿性的创新探索。”

这项创新的根基，源于多年的教学与实践积累。张亮副教授在学院开设《科研创新训练课》已逾七年，这门课程持续带领本科生进行小型火箭的研制，全面锻炼他们在总体设计、加工装配、控制算法等方面的工程实践能力。正是基于这种深厚的项目积淀，当团队决定攻克VTVL这一业界难题时，才具备了充分的技术储备与信心。“逸仙-3号”项目于2025年1月正式启动，可谓厚积薄发。

等待发射的“逸仙-3号”火箭。

他们是学生，也是工程师

这枚火箭的研制过程，深深烙下了学生的工程印记。共有10名学生作为核心成员参与，包括5名本科生和5名研究生。学院为此配备了六位专业方向互补的导师，形成了一个高效协同的师生攻关团队。

2024级航空航天工程专业的本科生金兆铭，在项目中担任副总师，经历了从设计、研发到制造的全流程锤炼。他回忆，最深刻的挑战来自着陆腿的研制。“最初我设计了一套套杆式着陆腿方案，但仿真分析显示其结构强度不足，关键关节处应力集中，可能导致变形甚至失效，无法支撑火箭着陆重量。”

随后，团队进行了三次重大的方案修改，以及无数次的细节优化，才最终得到了通过地面试验验证的可靠设计。金兆铭表示，这个过程极大地提升了他解决复杂系统工程问题的能力，使其对火箭研发有了全景式认知，也坚定了在航天领域继续深造的决心。

“在现场目睹火箭被逐件组装成型时，那种梦想照进现实的感受无比强烈。”航空航天学院机械专业2024级研究生张璐明说道。他担任伺服结构主任设计师，负责火箭前后舵面及其偏转机构的设计。这是他首次深度参与从方案设计、优化迭代到实物制作、装配调试的完整火箭研制流程。理论与实践的紧密结合，让他的工程热情更加炽热。

让学生深度介入每一个关键技术环节，是本项目的突出特点。张亮老师提到，团队的讨论氛围非常活跃，“晚上十点多，随时发起线上会议同步进展，是工作常态”。这种跨学科、高强度、直面真实工程挑战的协作模式，让课堂知识在项目实践中得到了淬炼。中山大学所倡导的“学习力、思想力、行动力”培养，以及“科研反哺教学”的育人理念，在这枚腾空而起的火箭上，得到了生动而有力的诠释。

在现场的师生团队。

由深圳高校与深圳企业联合完成

本次飞行试验的成功，也是产学研协同创新的一个典范。火箭由中山大学携手深圳驭龙航天科技有限公司等合作伙伴，共同完成了设计、研发与关键部件的集成制造。项目完整实践了“广东设计、广东制造、广东飞行”的创新路径，在粤港澳大湾区内实现了从技术研发到部件制造的全产业链闭环。这种协同模式不仅有效缩短了研发周期，也降低了试验成本，为后续的技术创新提供了可复制的合作范本。

当然，“逸仙-3号”的低空飞行验证成功，仅仅是一个开端。张亮副教授透露了清晰的后续技术路线：“预计在今年年底，团队将完成10公里高度的大姿态机动翻转着陆飞行试验。下一步，则是向亚轨道发射验证迈进。”这些循序渐进的试验，将逐步验证其高精度着陆控制算法的有效性与系统可靠性。

面向未来，中山大学航空航天学院计划以可重复使用火箭平台为依托，开展亚轨道科学实验等一系列任务，并持续在智能空天系统等前沿领域进行探索。随着学校对空天学科建设的大力投入，这支来自高校的科研创新力量，必将在探索浩瀚宇宙的征程中，留下更多坚实的足迹，为中国航天事业贡献独特的“高校智慧”与工程样本。