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廣東深圳落地投用全球首個(gè)低空風(fēng)洞
低空飛行器在這里“極限測(cè)試”(探一線)
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深思實(shí)驗(yàn)室低空三維多物理場(chǎng)耦合引導(dǎo)風(fēng)洞。 |
人類追逐飛行夢(mèng)想已有百余年。其間,飛機(jī)的活動(dòng)區(qū)域多為平流層或開闊區(qū)域,流場(chǎng)較為簡(jiǎn)單。隨著低空經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來,距地面1000米以下的對(duì)流層,正成為未來交通和產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵戰(zhàn)場(chǎng)。
前不久,全球首個(gè)低空三維多物理場(chǎng)耦合引導(dǎo)風(fēng)洞(以下簡(jiǎn)稱“引導(dǎo)風(fēng)洞”)在廣東省深圳市龍華區(qū)落地投用。實(shí)驗(yàn)室內(nèi),81臺(tái)高功率風(fēng)機(jī)轟鳴,一架四旋翼無人機(jī)顛簸在模擬8級(jí)突風(fēng)中,載荷傳感器監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)躍動(dòng)在屏幕上……該裝置由電子科技大學(xué)(深圳)高等研究院深思實(shí)驗(yàn)室研發(fā),被稱為低空飛行器的“極限考場(chǎng)”。
中國(guó)航空學(xué)會(huì)發(fā)布的《2024年度航空領(lǐng)域重大科技問題、重大科技進(jìn)展》提出,低空飛行器復(fù)雜環(huán)境效應(yīng)是工程技術(shù)難題之一。
“民航飛機(jī)飛行在萬(wàn)米高空平流層,風(fēng)向相對(duì)單一,對(duì)流層風(fēng)向瞬息萬(wàn)變,強(qiáng)對(duì)流天氣頻發(fā),是1000米以下低空飛行的重大挑戰(zhàn)?!鄙钏紝?shí)驗(yàn)室主任楊軍介紹,物流配送、應(yīng)急救援、未來的城市交通等場(chǎng)景,恰恰需要在這一高度運(yùn)行。
航空界有一句老話,“無風(fēng)洞,不飛行?!痹缭?901年,萊特兄弟便建造了用于飛行測(cè)試的風(fēng)洞,但如今全球1000多座風(fēng)洞中,鮮有能夠模擬低空真實(shí)復(fù)雜環(huán)境的設(shè)施。要想測(cè)試低空飛行器復(fù)雜風(fēng)場(chǎng)下的抗風(fēng)性能和飛行性能,需要等大風(fēng)天“追”著風(fēng)跑。
為此,深思實(shí)驗(yàn)室研發(fā)了全球首個(gè)低空風(fēng)洞,通過人工控制,就能高精度復(fù)現(xiàn)城市峽谷風(fēng)場(chǎng)、熱島效應(yīng)、風(fēng)切變、下?lián)舯┝鞯瘸鞘械湫惋L(fēng)場(chǎng)及極端氣象,為飛行器安全邊界劃定提供科學(xué)支撐。
引導(dǎo)風(fēng)洞分為內(nèi)外艙兩部分,外艙直徑18米、內(nèi)艙直徑10米,可支持翼展4米的航空器在垂直起降、巡航、懸停等姿態(tài)下的氣動(dòng)特性、飛控性能以及安全性能等研究。該風(fēng)洞采用“風(fēng)機(jī)矩陣”設(shè)計(jì),由3組不同方向的風(fēng)機(jī)矩陣和底部的1組繞流風(fēng)機(jī)組成,風(fēng)速最高可達(dá)60米每秒,響應(yīng)時(shí)間縮短至2秒內(nèi),不僅能控溫控濕,還能實(shí)現(xiàn)雨、雪、冰雹等城市低空環(huán)境全要素模擬,為飛行安全提供測(cè)試保障。自投用以來,引導(dǎo)風(fēng)洞已為多家低空企業(yè)提供小微型飛行器研發(fā)測(cè)試服務(wù)。
通過“自定義航班”,用200至300公里的時(shí)速實(shí)現(xiàn)半小時(shí)內(nèi)百公里精準(zhǔn)抵達(dá);人們出行不再是下樓,而是從樓頂起飛……未來,真正意義上的“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”通勤不再是夢(mèng)想。
“低空經(jīng)濟(jì)拼的不是單點(diǎn)技術(shù),而是產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同?!睏钴姳硎?,在城市低空飛行這一賽道,全球尚未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),要通過原創(chuàng)研究,在低空領(lǐng)域構(gòu)建自主科研體系和工業(yè)體系,努力成為標(biāo)準(zhǔn)的制定者。
目前,深思實(shí)驗(yàn)室正計(jì)劃建設(shè)外艙直徑65米、內(nèi)艙直徑45米的大型低空復(fù)雜環(huán)境模擬裝置,用于翼展達(dá)17米的大中型全尺寸新型低空飛行器及無人機(jī)群的研究、驗(yàn)證、測(cè)試。這將與已有的引導(dǎo)風(fēng)洞共同形成低空飛行器研究測(cè)試的閉環(huán)。
《 人民日?qǐng)?bào) 》( 2025年11月22日 06 版)
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