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低空飛行器在這裡“極限測試”

本報記者 呂紹剛
2025年11月22日09:17 | 來源:人民網-人民日報
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《人民日報》(2025年11月22日 第 06 版)

深思實驗室低空三維多物理場耦合引導風洞。熊 薇攝

人類追逐飛行夢想已有百余年。其間,飛機的活動區域多為平流層或開闊區域,流場較為簡單。隨著低空經濟時代的到來,距地面1000米以下的對流層,正成為未來交通和產業變革的關鍵戰場。

前不久,全球首個低空三維多物理場耦合引導風洞(以下簡稱“引導風洞”)在廣東省深圳市龍華區落地投用。實驗室內,81台高功率風機轟鳴,一架四旋翼無人機顛簸在模擬8級突風中,載荷傳感器監測的數據躍動在屏幕上……該裝置由電子科技大學(深圳)高等研究院深思實驗室研發,被稱為低空飛行器的“極限考場”。

中國航空學會發布的《2024年度航空領域重大科技問題、重大科技進展》提出,低空飛行器復雜環境效應是工程技術難題之一。

“民航飛機飛行在萬米高空平流層,風向相對單一,對流層風向瞬息萬變,強對流天氣頻發,是1000米以下低空飛行的重大挑戰。”深思實驗室主任楊軍介紹,物流配送、應急救援、未來的城市交通等場景,恰恰需要在這一高度運行。

航空界有一句老話,“無風洞,不飛行。”早在1901年,萊特兄弟便建造了用於飛行測試的風洞,但如今全球1000多座風洞中,鮮有能夠模擬低空真實復雜環境的設施。要想測試低空飛行器復雜風場下的抗風性能和飛行性能,需要等大風天“追”著風跑。

為此,深思實驗室研發了全球首個低空風洞,通過人工控制,就能高精度復現城市峽谷風場、熱島效應、風切變、下擊暴流等城市典型風場及極端氣象,為飛行器安全邊界劃定提供科學支撐。

引導風洞分為內外艙兩部分,外艙直徑18米、內艙直徑10米,可支持翼展4米的航空器在垂直起降、巡航、懸停等姿態下的氣動特性、飛控性能以及安全性能等研究。該風洞採用“風機矩陣”設計,由3組不同方向的風機矩陣和底部的1組繞流風機組成,風速最高可達60米每秒,響應時間縮短至2秒內,不僅能控溫控濕,還能實現雨、雪、冰雹等城市低空環境全要素模擬,為飛行安全提供測試保障。自投用以來,引導風洞已為多家低空企業提供小微型飛行器研發測試服務。

通過“自定義航班”,用200至300公裡的時速實現半小時內百公裡精准抵達﹔人們出行不再是下樓,而是從樓頂起飛……未來,真正意義上的“點對點”通勤不再是夢想。

“低空經濟拼的不是單點技術,而是產業鏈協同。”楊軍表示,在城市低空飛行這一賽道,全球尚未形成統一標准,要通過原創研究,在低空領域構建自主科研體系和工業體系,努力成為標准的制定者。

目前,深思實驗室正計劃建設外艙直徑65米、內艙直徑45米的大型低空復雜環境模擬裝置,用於翼展達17米的大中型全尺寸新型低空飛行器及無人機群的研究、驗証、測試。這將與已有的引導風洞共同形成低空飛行器研究測試的閉環。

(責編:陳育柱、李語)

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