展开菜单
首页 精品内容 本月促销 装机必备 Windows PDF教程 macOS软件 IOS软件 Android AI 专题
全部分类

当前位置:

首页 > 硬件相关 > 深圳师生团队攻克火箭垂直起降关键技术

深圳师生团队攻克火箭垂直起降关键技术

中山大学团队成功研制“逸仙-3号”面对称可回收液体火箭,并在广东阳江完成垂直起降飞行试验。该火箭采用面对称设计,攻克了垂直起降关键技术,实现了从理论到低空飞行的跨越。项目由高校与企业联合完成,探索了可重复使用火箭技术,为降低航天成本与未来高频次发射奠定了基础。

本文目录

    五月中旬的广东阳江海陵岛,海风带着湿气,天色有些阴沉。就在这片略显粗粝的海岸旁,一枚名为“逸仙-3号”的火箭静立在简易发射架上。它通体银色,高4.5米,直径0.6米,体重约1吨——在动辄数十米高、数百吨重的运载火箭家族里,它确实显得颇为“娇小”。然而,它即将挑战的,却是当前航天领域一个公认的硬核难题:垂直起飞、空中悬停,再垂直降落到地面指定区域,而且要分毫不差。

    天气条件算不上理想,阴雨且有风,给发射增添了不少变数。但中山大学航空航天学院吴志刚教授团队对此信心十足。点火指令下达,发动机的轰鸣瞬间撕裂了海岸的宁静。只见火箭拔地而起,精准升至预定高度后,稳稳地悬停在空中。短暂的调整后,它开始减速下降,最终不偏不倚,稳稳着陆在白色圆环靶心之内。整个过程不过三十秒左右,却行云流水,每个环节都完美复刻了预定方案,试验取得圆满成功。

    这次成功并非偶然。中山大学航空航天学院作为深圳校区首批建设的工科学院,此次主导研制的“逸仙-3号”,是国内首枚由高校完全主导的面对称可回收液体火箭。其核心意义在于,师生团队共同攻克了垂直起降(VTVL)这一关键技术,实现了从理论到低空飞行的实质性跨越。


    “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,堪称可重复使用火箭的“灵魂”。它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地面,经过快速检修再次奔赴苍穹。传统火箭是一次性消耗品,造价不菲的发动机、控制系统和贮箱往往在大气层中焚毁殆尽。而VTVL技术正是打破这一“奢侈”模式的关键,它能极大降低发射成本,也为未来航天发射的“航班化”与高频次运营铺平道路。

    当然,技术难度也水涨船高。VTVL涉及气动力学、制导导航与控制、推力精准调节、结构轻量化等多个尖端学科的深度交叉融合,任何一个细微环节的失误,都可能导致满盘皆输。

    “逸仙-3号”选择了一条与众不同的技术路径: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道,传统的轴对称火箭返回时垂直下落,主要依靠栅格舵等气动面来减速。而面对称设计,能在大气层内飞行时提供更优的升力和姿态稳定性,从而获得更大的减速效果,这对于垂直起降回收任务而言,可谓得天独厚。

    更值得关注的是,“逸仙-3号”瞄准的是二级火箭的回收复用技术。要知道,二级火箭的工作环境更接近太空,速度更快,回收难度远比一级火箭大。张亮坦言:“国内在这一领域,目前尚无其他单位开展过飞行试验,我们所做的,是实实在在的创新探索。”

    这颗创新的种子,早在多年前就已埋下。张亮副教授在学院开设《科研创新训练课》已有七年,这门课一直带领本科生研制小型火箭,锻炼他们在总体设计、加工组装、控制算法等方面的实战能力。正是基于这样深厚的积累,当挑战VTVL这一业界难题时,师生团队才拥有了足够的底气。“逸仙-3号”项目于2025年1月正式启动,可谓水到渠成。


    等待发射的“逸仙-3号”火箭。

    他们是学生,也是工程师

    在这枚凝聚心血的火箭上,深深烙下了学生的印记。共有10名学生作为核心成员参与了研制,其中包括5名本科生和5名研究生。学院为此配备了六位各有所长的导师,组成了一个紧密协作的师生攻关团队。

    2024级航空航天工程专业的本科生金兆铭,在项目中担任了副总师,经历了从设计、研发到制造的全流程锤炼。他回忆道,印象最深的是着陆腿的研制过程。“最初我设计了一版套杆式的着陆腿,但仿真计算结果显示强度不够,关节处承受的应力过大,可能导致变形甚至断裂,根本无法支撑火箭重量。”

    于是,三次大刀阔斧的修改,加上无数次细节调整,才有了最终通过试验的可靠设计。金兆铭感慨,这个过程极大地锻炼了他解决复杂工程问题的能力,让他对火箭研发有了全景式的理解,也更加坚定了在航天领域深造的决心。

    “当在现场看着火箭被一点一点组装起来,那一刻,梦想照进现实的感触无比真切。”航空航天学院机械专业2024级研究生张璐明如是说。他担任伺服结构主任设计师,负责火箭前后舵面及偏转机构。这是他第一次深度参与火箭从方案设计、优化迭代到实物制作、装配调试的完整项目流程。从理论到实践的无缝衔接,让他对火箭工程的热情愈发炽热。

    让学生深度参与每一个关键环节,是项目的一大特色。张亮老师提到,团队讨论氛围非常热烈,“晚上十点多,随时随地打开线上会议沟通进展,是常有事”。这种跨专业、高强度、真刀真枪的协作,让课堂知识在真实的工程挑战中得到了淬炼。中山大学所倡导的“学习力、思想力、行动力”三力培养,以及“以研带学、以学促研”的育人模式,在这枚腾空而起的火箭上,得到了最生动、最有力的体现。


    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,也是一次产学研紧密融合的典范。火箭由中山大学携手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。项目完整探索了“广东设计、广东制造、广东飞行”的新路径,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。这种模式不仅显著缩短了研发周期,也有效降低了试验成本,为后续创新提供了可复制的范本。

    当然,“逸仙-3号”的低空试飞成功,仅仅是一个辉煌的起点。张亮副教授透露了清晰的后续规划:“预计在今年年底,团队将完成10公里高度的大姿态翻转着陆飞行试验。再下一步,就是向亚轨道发射迈进。”这些步骤将逐步验证高精度着陆控制方法的有效性与可靠性。

    展望未来,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深耕。可以确定的是,随着学校对相关学科发展的大力推动,这支来自高校的科研创新力量,必将在奔赴浩瀚星河的征程中,留下更多探索的足迹,为中国航天事业贡献独具特色的“高校样本”。

    本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系bd@zhengruan.com
    作者最新文章
    硬件相关
    相关文章 更多
    精品专题 更多
    装机必备

    正软商城装机必备专区,精选办公、浏览器、安全防护、影音播放、压缩解压、设计创作和系统工具等电脑常用正版软件,帮助用户快速完成新电脑软件配置。

    Windows

    正软商城Windows软件专区,汇集适用于Windows电脑的办公、设计、安全防护、影音播放、开发工具和系统优化软件,提供软件介绍、系统要求、正版授权及购买下载服务。

    PDF教程

    正软商城PDF教程频道提供PDF编辑、转换、合并、拆分、压缩及格式处理方法,同时介绍常用PDF软件和工具的使用技巧。

    macOS软件

    正软商城macOS软件专区,精选适用于Mac电脑的办公、设计、影音、效率、开发和系统工具,提供软件功能介绍、macOS兼容版本、正版授权及购买下载服务。

    IOS软件

    正软商城iOS软件专区,精选适用于iPhone和iPad的办公、学习、影音、设计、效率及AI应用,提供功能介绍、适用设备、系统要求和正版获取方式等信息。

    AI

    正软商城AI软件专区,汇集AI写作、AI绘画、AI视频、AI办公、AI编程、AI翻译、智能客服和数据分析等人工智能工具,提供功能介绍、适用平台、收费方式及正版购买信息。

    Mac软件 更多
    Postman macOS版
    Postman macOS版

    Postman是一套面向API全生命周期的开发与测试平台,可在Mac上发送和调试多种协议请求,管理集合、环境及认证信息,并完成脚本测试、模拟服务、监控、文档发布和团队协作。它适合开发、测试及运维人员使用,提供个人免费方案。

    Docker Desktop macOS版
    Docker Desktop macOS版

    Docker Desktop 是 Docker 官方为 Mac 提供的容器开发环境,集成 Docker Engine、命令行工具、Compose、Build、Kubernetes 与图形化管理界面。

    Android Studio macOS版
    Android Studio macOS版

    Android Studio 是 Google 面向安卓应用开发提供的官方集成开发环境,基于 IntelliJ IDEA 构建。它整合智能代码编辑、Gradle 构建、界面预览、设备模拟、性能分析、调试测试及 APK 分析等工具。

    Xcode macOS版
    Xcode macOS版

    Xcode 是苹果面向 Mac 提供的官方集成开发环境,将代码编辑、项目构建、SwiftUI 实时预览、设备模拟、自动化测试、断点调试、性能分析和应用分发整合在同一套工作流中,适合开发与维护 iPhone、iPad、Mac、Apple Wa

    JetBrains WebStorm macOS版
    JetBrains WebStorm macOS版

    JetBrains WebStorm 是面向 JavaScript、TypeScript 和现代 Web 技术的专业集成开发环境,可智能理解项目结构,提供代码补全、重构、错误检查、运行调试、测试及 Git 工具。

    PhpStorm macOS版
    PhpStorm macOS版

    PhpStorm 是 JetBrains 推出的专业 PHP 集成开发环境,可在 Mac 上完成代码编写、智能检查、重构、调试、测试和数据库管理。它支持主流 PHP 框架、Composer、Git、Docker 与远程解释器。

    JetBrains PyCharm macOS版
    JetBrains PyCharm macOS版

    JetBrains PyCharm 是面向 Python 开发者的集成开发环境,提供智能补全、代码检查、重构、调试、测试、版本控制及虚拟环境管理功能。Mac 版兼容 Intel 与 Apple 芯片,核心功能可免费使用。

    JetBrains IntelliJ IDEA macOS版
    JetBrains IntelliJ IDEA macOS版

    IntelliJ IDEA 是 JetBrains 推出的专业集成开发环境,重点服务于 Java、Kotlin 与 JVM 项目开发。软件集成代码补全、静态检查、重构、调试、测试、版本控制及构建工具,并可借助插件扩展语言和框架支持。

    Visual Studio Code macOS版
    Visual Studio Code macOS版

    Visual Studio Code 是微软提供的免费代码编辑器,支持 macOS,并为 Intel 与 Apple 芯片 Mac 提供适配版本。软件集代码编辑、调试、Git 源代码管理、集成终端和扩展市场于一体。

    REAPER macOS版
    REAPER macOS版

    REAPER是Cockos开发的数字音频工作站,提供多轨音频与MIDI录制、剪辑、处理、混音和母带制作工具。Mac版兼容Intel与Apple芯片,支持AU、VST、VST3、CLAP等插件格式,并提供高度可定制的工作流程。

    Adobe Audition macOS版
    Adobe Audition macOS版

    Adobe Audition 是面向播客、影视后期、音乐制作及内容创作者的专业音频工作站,提供波形精修、多轨录制与混音、频谱编辑、降噪修复、响度匹配和效果处理工具,并可与 Adobe Premiere 协同完成视频声音制作。

    Pro Tools macOS版
    Pro Tools macOS版

    Pro Tools 是 Avid 推出的专业数字音频工作站,覆盖多轨录音、无损剪辑、MIDI 编曲、插件处理、自动化混音及声音与画面同步等工作。它拥有 Intro、Artist、Studio 和 Ultimate 等方案。

    WINDOWS 更多
    PixPix 网页版
    PixPix 网页版

    PixPix 是面向品牌、卖家和内容团队的在线 AI 图片视频创作平台,提供图视频 Agent、无限画布、图片生成、视频生成、自然语言编辑及商品套图、产品精修和带货视频等电商工具。

    Postman Windows版
    Postman Windows版

    Postman 是面向 API 全生命周期的开发与协作平台。Windows 桌面版可用于构建和发送 HTTP、GraphQL、gRPC、WebSocket、MQTT 等请求,并提供环境变量、集合、脚本测试、模拟服务、监控、文档及团队工作区等

    Docker Desktop Windows版
    Docker Desktop Windows版

    Docker Desktop 为 Windows 开发者提供集成式容器环境,内置 Docker Engine、命令行工具、Compose、Build 与 Kubernetes 等组件,可在本机完成镜像构建、容器运行、日志查看和资源管理。

    Android Studio Windows版
    Android Studio Windows版

    Android Studio 是 Google 面向 Android 应用开发提供的官方集成开发环境,以 IntelliJ IDEA 为基础,集成智能代码编辑、Gradle 构建、设备模拟、界面预览、调试测试及性能分析工具,

    JetBrains WebStorm Windows版
    JetBrains WebStorm Windows版

    WebStorm 是 JetBrains 面向 JavaScript、TypeScript 和现代 Web 技术打造的集成开发环境。它提供项目级代码分析、智能补全、安全重构、导航搜索,并集成调试、测试、终端、Git 与常用前端工具,

    JetBrains PhpStorm Windows版
    JetBrains PhpStorm Windows版

    PhpStorm 是 JetBrains 面向 PHP 与现代 Web 开发打造的专业集成开发环境,提供代码补全、静态检查、重构、调试、测试、数据库、版本控制及前端语言支持。Windows 用户可直接下载安装程序,

    JetBrains PyCharm Windows版
    JetBrains PyCharm Windows版

    PyCharm 是 JetBrains 推出的 Python 集成开发环境,提供智能代码补全、错误检查、重构、调试、测试、Git、终端及 Jupyter Notebook 支持。统一版安装后可体验 30 天 Pro 功能,

    JetBrains IntelliJ IDEA Windows版
    JetBrains IntelliJ IDEA Windows版

    JetBrains IntelliJ IDEA 是以 Java、Kotlin 和 JVM 项目为核心的专业集成开发环境,提供智能补全、代码检查、安全重构、调试、测试、版本控制及构建工具集成。统一发行版的核心功能可免费用于商业和非商业项目,

    Visual Studio Code Windows版
    Visual Studio Code Windows版

    Visual Studio Code 是微软推出的免费代码编辑器,Windows 版集成智能补全、代码导航、调试、终端和版本控制,并可通过扩展添加语言、格式化及远程开发能力。它启动较快、配置灵活,

    REAPER Windows版
    REAPER Windows版

    REAPER 是 Cockos 推出的数字音频工作站,适用于录音、MIDI 编曲、音频编辑、混音、母带制作及声音设计。软件安装包小巧,支持多轨录制、灵活路由、自动化、第三方插件和脚本扩展,并提供完整功能的 60 天免费评估期。

    Adobe Audition Windows版
    Adobe Audition Windows版

    Adobe Audition 是面向播客、影视后期、广播与音乐制作的专业音频工作站,提供波形编辑、多轨混音、频谱分析、录音、降噪修复和效果处理等功能。Windows 版通过 Adobe Creative Cloud 安装和管理,

    Pro Tools Windows版
    Pro Tools Windows版

    Pro Tools 是 Avid 推出的专业数字音频工作站,提供多轨录音、音频剪辑、MIDI编曲、插件处理、自动化混音及影视声音制作能力。它适合音乐人、录音师、制作人和音频后期团队使用,并提供免费入门版、订阅方案及永久授权选择。