火箭,飞回来了 这不是科幻片 是真的落地了 从2023年起 国内的朱雀、天龙、力鸿一号…… 越来越多的火箭开始学会 “回家” “力鸿一号”飞行器。图源:广州科技创新 近日 由中山大学科研团队研制的 “逸仙-3号”面对称可重复使用火箭 在广东阳江海边低调起飞 火箭发射至预定高度 随后它微微调整姿态,减速下降 最后不偏不倚,落在白色圆环靶心 整个过程只有30秒左右 但每一秒都按计划走,一分不差 打破困局的 可重复使用火箭 在介绍“逸仙-3号”之前,我们先插播一条硬核科普。 自人类进入航天时代以来,运载火箭始终是我们走向太空的核心载体,是所有航天器、卫星、探测器进入太空的唯一桥梁。 但传统运载火箭有个致命伤:一次性使用的模式。箭体结构、发动机、电子设备占了火箭总成本的80%以上,却在完成发射任务后,会随着箭体残骸坠入大气层烧毁,或者坠入海洋,无法回收复用。 每一次发射,都相当于消耗掉一枚全新的火箭。动辄数亿甚至十几亿的发射成本,成为了制约人类大规模进入太空、开发太空资源的核心瓶颈。 而可重复使用运载火箭技术的出现,打破了这一困局,它让火箭像民航飞机一样,飞回来、检修、再飞。 力鸿一号遥一飞行器发射升空。图源:南方+ 这一技术大幅降低航天发射成本,更是推动商业航天爆发式发展、人类大规模进入太空的核心支撑技术。 目前可重复使用运载火箭的技术路线,包含垂直起降、伞降回收、带翼水平返回,其中,垂直起降是目前技术最成熟、应用最广泛的可重复使用路线。 简单来说,就是运载火箭垂直发射升空,完成一级箭体的推进任务、与上面级分离后,自己点个火,调整姿态和轨迹,再竖着落回来。 而这一次“逸仙-3号”要挑战的,正是“垂直起飞,垂直降落”。 它凭什么这么稳? 因为“长得不一样” “逸仙-3号”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,于2025年1月正式启动。 它是国内首枚高校主导研制的面对称可回收液体火箭,起飞质量约1吨,高度4.5米,直径0.6米,在动辄数十吨的运载火箭家族里显得有些“娇小”。 它要完成的任务,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)。 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。 等待发射的“逸仙-3号”火箭。图源:中山大学航空航天学院 据项目主要负责老师、航空航天学院副教授张亮介绍,“逸仙-3号”有个特别之处:它采取的不是传统轴对称设计,而是面对称设计。 相比传统的轴对称火箭设计,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。 更厉害的是,“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。 这次试验中,火箭成功完成了姿态稳定、悬停控制、减速调整及精准着陆,所有动作一气呵成。 “逸仙-3号”火箭。图源:中山大学航空航天学院 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。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。” 在现场的师生团队。图源:中山大学航空航天学院 “逸仙-3号”的低空试飞成功,只是一个开始。张亮副教授小小剧透了一下:“预计今年年底,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。” 中大航天的“全家桶” 在“逸仙-3号”之前 中山大学已经攒了不少“大招”—— ️“逸仙-A星”立方星 2025年12月10日 酒泉卫星发射中心 一枚由中山大学学生自主研发的立方星 “逸仙-A星”成功发射 成为世界首颗 成功开展木质外板在轨验证的卫星 发射当日19时,它传回“自拍” 木质顶板上“中山大学”字样清晰可见 LED屏还滚动着校训 这颗小卫星,至今仍在轨工作 “逸仙-A星”对木质顶板成像照片(原始图像) 图源:中山大学 “慎思”二号D箭载制导计算机 2026年1月12日 中大系统科学与工程学院研发团队 与中科宇航联手 在酒泉卫星发射基地 完成了一次高难度试验—— 可重复使用运载火箭 返回制导核心关键技术验证飞行试验 “力鸿”一号遥一飞行器起飞后 穿越“卡门线” 至约120公里的弹道最高点后 开始无动力返回 从距地面70公里开始 由中大自主研制的 “慎思”二号D(SS-2D)箭载制导计算机接管 在复杂偏差和干扰条件下 实现高精度定点、定姿落地 中山大学自主研制的“慎思”二号D(SS-2D)箭载制导计算机。图源:中山大学 征途未尽,步履不停 每一次精准着陆 每一颗在轨卫星 都在告诉我们 星河浩瀚,终将不再遥远 来源:科普广州、广州日报新花城、中山大学航空航天学院、中山大学、科普中国、科技日报 编辑:白









