揚眼紀(jì)實｜歷經(jīng)百余小時吹風(fēng)實驗，4次改型，2次墜毀，南航“烈風(fēng)”飛行器團(tuán)隊全國奪冠
來源： 紫牛新聞
2026-01-08 16:46:00
前不久，“智馭空天”第十一屆中國研究生未來飛行器創(chuàng)新大賽總決賽在珠海拉下帷幕。當(dāng)主持人念出“冠軍——南京航空航天大學(xué)‘烈風(fēng)’團(tuán)隊”時，博士生張維源攥緊的拳頭猛然松開，長舒一口氣。他身旁的隊友李佳俊、佟思奇、許天驥、陳其昌激動相擁，指導(dǎo)老師史志偉站在人群后，眼角泛紅卻難掩笑意。珠海海風(fēng)正勁，而從南航吹向國賽的“烈風(fēng)”，也最終掀起了巨浪。
賽后，張維源更新了朋友圈：“念念不忘，必有回響！經(jīng)歷整整一年的嘔心瀝血，終得冠軍！”配圖里，有他臺上領(lǐng)獲獎證書的照片。這條動態(tài)下，“百余小時吹風(fēng)實驗，4次改型，2次墜毀”的文字，道盡了這支由史志偉教授帶領(lǐng)的碩博團(tuán)隊的奮斗歷程。
通訊員 周新華
揚子晚報/紫牛新聞記者 楊甜子
視頻剪輯 實習(xí)生 喻彥
十二載接力攻堅，無舵飛翼終“破壁”
“最初聽到‘無舵面飛翼’這個概念時，我覺得簡直是天方夜譚?！被貞?019年剛加入課題組的場景，張維源記憶猶新。作為標(biāo)準(zhǔn)的南航“土著”，張維源的本科、碩士和博士都在南航就讀。大三階段，他加入了史志偉教授課題組。導(dǎo)師史志偉教授提出“用射流替代舵面”的想法，在航空領(lǐng)域尚屬前沿探索。傳統(tǒng)飛行器依賴機械舵面操控的模式已延續(xù)百年，取消所有外部活動部件，無異于要改寫航空工程的基本邏輯。
這個看似“異想天開”的方向，源于史志偉團(tuán)隊多年的行業(yè)觀察?！帮w翼布局的隱身優(yōu)勢很突出，但偏轉(zhuǎn)的舵面會成為雷達(dá)反射的‘軟肋’。”史志偉在實驗室里常對學(xué)生說：“主動流動控制技術(shù)能產(chǎn)生可觀氣動力，或許能成為替代舵面的突破口?！钡㈨椫酰畲蟮臓幾h也隨之而來：射流產(chǎn)生的操縱量，真的能撐起一架飛行器的穩(wěn)定飛行嗎？
離地
爭議聲中，團(tuán)隊的研發(fā)之路格外坎坷。2025年夏末，首架驗證機在鄰省試驗場的墜毀，成為所有人心中的“至暗時刻”?！帮w行器在空中失控的十幾秒，比一個小時還漫長?！陛o助完成飛行實驗的博士生陳其昌，至今不愿回憶當(dāng)時的場景，“我們把碎片一片片撿回來，發(fā)現(xiàn)只是一個信號線接頭松脫。最不起眼的細(xì)節(jié)，毀了兩個多月的心血。”
那天傍晚，史志偉走進(jìn)實驗室，沒有批評，只說了一句話：“航空航天是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)南到y(tǒng)工程，咱們從每個螺絲重新來過?！痹趯?dǎo)師的鼓勵下，學(xué)生們迅速開始了分工合作：張維源牽頭重新梳理控制系統(tǒng)，李佳俊反復(fù)校驗結(jié)構(gòu)公差，佟思奇優(yōu)化內(nèi)部管路設(shè)計，許天驥升級仿真模型。那些日子，實驗室的燈常常亮到清晨，鳥鳴聲中，他們帶著修改好的方案奔赴試驗場，成為鄰省機場的“常客”。
這并非孤注一擲的冒險，而是12年技術(shù)積累的厚積薄發(fā)。從2014年環(huán)量控制替代副翼的初步嘗試，到2019年“御風(fēng)”飛行器的階段性突破，數(shù)屆碩博生接力研發(fā)，終于在2025年迎來轉(zhuǎn)折。“當(dāng)?shù)诙茯炞C機平穩(wěn)起飛、盤旋、降落，全程沒有依賴任何機械舵面時，我們在跑道上跳了起來。”張維源滿是激動，“那一刻，所有的付出都值了。”
既然有了值得付出的飛行器，那就去最頂級的賽事“高手過招”！團(tuán)隊把目光投向了中國研究生未來飛行器創(chuàng)新大賽。這是中國研究生創(chuàng)新實踐系列大賽的主題賽事之一。該賽事秉持“創(chuàng)新改變未來”的理念，圍繞飛行器技術(shù)創(chuàng)新，旨在通過競賽和激勵的方式，提高廣大研究生在航空航天領(lǐng)域的科研創(chuàng)新能力、工程實踐能力，為業(yè)界發(fā)掘培養(yǎng)復(fù)合型、高素質(zhì)拔尖創(chuàng)新人才。
帶著期待，張維源和伙伴們一道，在史志偉的鼓勵下，奔向了第十一屆中國研究生未來飛行器創(chuàng)新大賽總決賽的舉辦地珠海。
爬升
三大創(chuàng)新破局，“烈風(fēng)”創(chuàng)新且務(wù)實
在南航航空學(xué)院的實驗室里，“烈風(fēng)”射流飛翼布局飛行器靜靜陳列：沒有垂直尾翼，機身光滑如海豚，機翼邊緣的微小噴口是其最獨特的標(biāo)識。“這架看似普通的飛行器，藏著三項顛覆行業(yè)的創(chuàng)新。”史志偉輕輕觸碰機身，介紹起團(tuán)隊的核心突破。
最引人注目的是，南航“烈風(fēng)”射流飛翼布局飛行器在國際上首次實現(xiàn)無舵面無尾飛翼飛行器的完整飛行驗證?！按饲皣H同類研究，要么依賴機械舵面起飛著陸，要么攜帶了垂直尾翼。”張維源解釋道，“我們通過優(yōu)化激勵器設(shè)計，解決了俯仰-滾轉(zhuǎn)耦合控制問題，讓飛行器從起飛到著陸全程‘無舵飛行’?！边@一突破徹底取消了外部活動部件，使飛行器的隱身性能和氣動效率大幅提升，為未來無人機設(shè)計開辟了新路徑。
盤旋
自主研發(fā)的射流控制系統(tǒng)，是“烈風(fēng)”的“心臟”。不同于國際上依賴發(fā)動機改裝提供高壓氣的方案，團(tuán)隊采用純電動輔助動力系統(tǒng)，不僅確保發(fā)動機工作效率，還大幅降低了適配成本?！坝布蓵r，我們?yōu)榱俗屜到y(tǒng)輕量化，反復(fù)修改設(shè)計方案幾十次；軟件調(diào)試階段，又攻克了控制量非線性的難題?！焙窈竦恼{(diào)試記錄本上面，密密麻麻寫著參數(shù)變化和實驗結(jié)果。
而“虛擬垂尾”創(chuàng)新算法，則被業(yè)內(nèi)專家稱為“最關(guān)鍵的臨門一腳”?！盁o尾飛翼飛行器最大的難題是航向穩(wěn)定性無從保障，在取消垂尾后飛行器無法依靠風(fēng)標(biāo)效應(yīng)穩(wěn)定機頭指向?！笔分緜ビ猛ㄋ椎恼Z言解釋，“這個算法能讓飛控系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)射流，模擬出垂尾的作用效果，使它飛得穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)。”
決賽現(xiàn)場，南航“烈風(fēng)”以詳細(xì)的設(shè)計方案和完美的飛行演示贏得認(rèn)可。一位評委專家點評道：“你們的研究既敢創(chuàng)新，又接地氣！”
停機
高揚創(chuàng)新勁風(fēng)，“烈風(fēng)”啟行業(yè)新程
?中國研究生未來飛行器創(chuàng)新大賽?由教育部學(xué)位管理與研究生教育司指導(dǎo)、中國學(xué)位與研究生教育學(xué)會和中國科協(xié)青少年科技中心主辦。第十一屆大賽自2025年5月啟動以來，共吸引來自166家研究生培養(yǎng)單位的700支參賽隊伍、3871人報名參賽。
決賽期間，來自48所高校和科研院所的163支隊伍圍繞“航天飛行器總體及分系統(tǒng)設(shè)計”“深空探測器設(shè)計專題”等內(nèi)容展開激烈角逐。歷經(jīng)作品展示、方案答辯等環(huán)節(jié)，最終評選出一等獎作品17項，二等獎48項，三等獎93項。
能夠得到頂級科研賽事的冠軍，南航師生團(tuán)隊充滿感慨。“這個項目教會我的，不僅是技術(shù)，更是科研人的堅守?！睆埦S源的朋友圈里，除了奪冠的喜悅，更多的是對團(tuán)隊和導(dǎo)師的感恩。在他看來，史志偉教授既是“領(lǐng)航員”，也是“后盾”。試驗首機墜毀后，正是史老師提出“配備機械舵面應(yīng)急備份”的建議，讓后續(xù)實驗數(shù)次化險為夷?！袄蠋煶Ｕf‘科研要膽大心細(xì)’，鼓勵我們大膽試錯，但絕不能犯低級錯誤?！?/p>
這種科研精神的傳承，在團(tuán)隊中隨處可見。碩士生許天驥剛加入時，連仿真模型都建不好，張維源手把手教他調(diào)試參數(shù)；李佳俊在加工零件遇到難題時，史老師帶著他查閱文獻(xiàn)，聯(lián)系企業(yè)解決工藝問題。“史老師常召集不同方向的同學(xué)一起討論，讓我們在交流中成長?！辟∷计嬲f，這種培養(yǎng)模式讓大家受益匪淺。
團(tuán)隊合照：（從左到右）陳其昌，佟思奇，張維源，李佳俊，許天驥
“烈風(fēng)”奪冠，既為團(tuán)隊成員迎來榮耀，也為學(xué)校增添了榮光。此次大賽中，南航共斬獲3項一等獎、6項二等獎、10項三等獎，一等獎數(shù)量全國第二，而“烈風(fēng)”團(tuán)隊的冠軍更是錦上添花?！斑@既是學(xué)校航空領(lǐng)域科研實力的體現(xiàn)，更是對‘團(tuán)結(jié)、儉樸、唯實、創(chuàng)新’校風(fēng)的生動詮釋。”南航科研處負(fù)責(zé)人表示。
如今，“烈風(fēng)”的技術(shù)成果已開始對接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化?！拔覀兿Ｍ葘⑸淞骺刂葡到y(tǒng)應(yīng)用于低空飛行器，響應(yīng)國家低空經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略。”史志偉透露，團(tuán)隊下一步將在更大尺度、更寬速域的飛行器上開展研究。對于團(tuán)隊成員而言，這段經(jīng)歷讓他們堅定了深耕航空領(lǐng)域的決心?！皡⑴c前沿重大技術(shù)突破，是難以言喻的榮光與自豪。”張維源說，他將持續(xù)專注于總體設(shè)計與飛行器控制技術(shù)研究。
南航“烈風(fēng)”無舵面飛翼不僅驗證了一項技術(shù)的可行性，更見證了一群青年科研人“敢為人先”的勇氣。正如史志偉所說：“南航‘烈風(fēng)’只是序章，未來會有更多年輕人大膽探索，讓中國航空技術(shù)破繭成蝶。”而那穿越珠海賽場、來自南航的 “烈風(fēng)”，有望成為推動行業(yè)變革的勁風(fēng)，在航空史上留下濃墨重彩的一筆。
校對 陶善工