全球首個(gè)低空三維多物理場(chǎng)耦合引導(dǎo)風(fēng)洞落戶深圳龍華
關(guān)鍵詞: 低空三維多物理場(chǎng)耦合引導(dǎo)風(fēng)洞 低空經(jīng)濟(jì) 飛行器環(huán)境模擬 低空標(biāo)準(zhǔn)制定 龍華區(qū)低空經(jīng)濟(jì)先導(dǎo)區(qū)
在低空經(jīng)濟(jì)加速發(fā)展的國(guó)家戰(zhàn)略背景下,我國(guó)在飛行器環(huán)境模擬技術(shù)領(lǐng)域取得重大突破。
近日,據(jù)深圳市龍華區(qū)政府官網(wǎng)及多家權(quán)威媒體報(bào)道,全球首個(gè)低空三維多物理場(chǎng)耦合引導(dǎo)風(fēng)洞在深圳龍華區(qū)正式投用,標(biāo)志著中國(guó)在低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域率先實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破。該裝置由電子科技大學(xué)(深圳)高等研究院深思實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā),被譽(yù)為低空飛行器的“氣象考場(chǎng)”,能夠高精度復(fù)現(xiàn)城市峽谷風(fēng)場(chǎng)、熱島效應(yīng)、風(fēng)切變、下?lián)舯┝鞯葟?fù)雜氣象條件,為低空飛行器的安全性驗(yàn)證提供關(guān)鍵支撐。
填補(bǔ)全球低空風(fēng)洞空白
傳統(tǒng)風(fēng)洞裝置主要模擬單一方向氣流,難以應(yīng)對(duì)低空飛行器面臨的復(fù)雜風(fēng)場(chǎng)環(huán)境。深思實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的引導(dǎo)風(fēng)洞突破性實(shí)現(xiàn)了“X-Y-Z三向速度場(chǎng)”精準(zhǔn)控制,通過(guò)3組不同方向的風(fēng)機(jī)矩陣和底部1組繞流風(fēng)機(jī),首次在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中復(fù)現(xiàn)了風(fēng)切變、突風(fēng)/時(shí)變風(fēng)、垂直流(熱島風(fēng)場(chǎng)、下?lián)舯┝鳎⒊鞘刑厥怙L(fēng)場(chǎng)四大類復(fù)雜風(fēng)場(chǎng)。該裝置外艙直徑18米、內(nèi)艙直徑10米,風(fēng)速最高可達(dá)60米/秒,響應(yīng)時(shí)間縮短至2秒內(nèi),并可集成雨雪、積冰凍雨、濕熱、高低溫、太陽(yáng)輻照等氣象因素,實(shí)現(xiàn)城市低空環(huán)境全要素模擬。
圖自深圳市龍華區(qū)人民政府信息公開(kāi)網(wǎng)站
據(jù)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(wèn)題、重大科技進(jìn)展》指出,低空飛行器復(fù)雜環(huán)境效應(yīng)是當(dāng)前工程技術(shù)難題之一。引導(dǎo)風(fēng)洞的投用,填補(bǔ)了全球風(fēng)洞設(shè)施在低空領(lǐng)域的空白,為無(wú)人機(jī)、電動(dòng)垂直起降飛行器(eVTOL)等新型低空飛行器的研發(fā)提供了重要的試驗(yàn)平臺(tái)。
應(yīng)用落地,服務(wù)低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈
自2024年9月投用以來(lái),引導(dǎo)風(fēng)洞已為美團(tuán)無(wú)人機(jī)、廣電計(jì)量檢測(cè)集團(tuán)、豐翼科技(深圳)有限公司、深圳海關(guān)等企事業(yè)單位提供小微型飛行器的研發(fā)測(cè)試服務(wù)。通過(guò)模擬海洋風(fēng)力環(huán)境、城市峽谷風(fēng)場(chǎng)等極端條件,企業(yè)得以在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中完成抗風(fēng)性、氣動(dòng)特性、飛控性能等關(guān)鍵測(cè)試,大幅縮短研發(fā)周期,降低時(shí)間與人力成本。
深圳市多翼創(chuàng)新科技有限公司總經(jīng)理唐曉丹表示:“過(guò)去只能依賴自然條件進(jìn)行測(cè)試,如今利用引導(dǎo)風(fēng)洞可隨時(shí)創(chuàng)造可控環(huán)境,極大提升了研發(fā)效率。”據(jù)統(tǒng)計(jì),投用3個(gè)月內(nèi),引導(dǎo)風(fēng)洞已為4家企業(yè)提供測(cè)試服務(wù),成為低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的重要研發(fā)支撐。
搶占低空標(biāo)準(zhǔn)制定高點(diǎn)
低空經(jīng)濟(jì)被視為繼新能源汽車之后最具顛覆性的萬(wàn)億級(jí)產(chǎn)業(yè)。據(jù)中國(guó)民用航空局預(yù)測(cè),2025年中國(guó)低空經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)1.5萬(wàn)億元,2035年有望攀升至3.5萬(wàn)億元。然而,當(dāng)前全球尚無(wú)統(tǒng)一的低空適航標(biāo)準(zhǔn),適航審定大多依賴“臨時(shí)條例”,如何界定飛行安全邊界、氣象條件起降標(biāo)準(zhǔn)等缺乏科學(xué)依據(jù)。
引導(dǎo)風(fēng)洞的落成,為中國(guó)搶占低空標(biāo)準(zhǔn)制定高點(diǎn)提供了數(shù)據(jù)支撐。
加拿大工程院院士、深思實(shí)驗(yàn)室主任楊軍指出:“標(biāo)準(zhǔn)的建立需要大量基礎(chǔ)研究,當(dāng)全球都沒(méi)有通用標(biāo)準(zhǔn)時(shí),正是我國(guó)搶占制高點(diǎn)的最佳機(jī)會(huì)。”實(shí)驗(yàn)室計(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,可實(shí)現(xiàn)翼展達(dá)17米的大中型全尺寸新型低空飛行器及無(wú)人機(jī)群的研究、驗(yàn)證、測(cè)試,形成全球首個(gè)飛行器訓(xùn)練平臺(tái)及低空經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)制定與驗(yàn)證平臺(tái)。
龍華區(qū)打造低空經(jīng)濟(jì)先導(dǎo)區(qū)
全球首個(gè)低空風(fēng)洞裝置落戶龍華,背后是龍華區(qū)深厚的產(chǎn)業(yè)積累和完善的基礎(chǔ)設(shè)施。
作為深圳低空經(jīng)濟(jì)先導(dǎo)區(qū),龍華區(qū)圍繞全市民用無(wú)人駕駛航空試驗(yàn)基地、國(guó)家低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)綜合示范區(qū)建設(shè),已形成“1個(gè)通航機(jī)場(chǎng)+1個(gè)空鐵聯(lián)運(yùn)示范點(diǎn)+N個(gè)公共服務(wù)起降點(diǎn)+X個(gè)企業(yè)商用起降設(shè)施”的低空基建體系,累計(jì)開(kāi)通低空航線101條,占全市25%。
數(shù)據(jù)顯示,龍華區(qū)擁有低空經(jīng)濟(jì)相關(guān)企業(yè)445家,占全市23%,2025年上半年產(chǎn)值達(dá)38億元,同比增速14%。企業(yè)覆蓋制造、飛行、保障和綜合服務(wù)等領(lǐng)域,產(chǎn)業(yè)鏈條完備度全市領(lǐng)先。依托全域高精度實(shí)景三維模型和全域數(shù)據(jù)融合能力,龍華區(qū)還發(fā)布了政務(wù)低空飛行服務(wù)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)政務(wù)無(wú)人機(jī)飛行的數(shù)據(jù)匯聚、共享服務(wù)與安全管控,為低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供制度保障。
從“追趕者”到“規(guī)則制定者”
隨著引導(dǎo)風(fēng)洞的投用和大型裝置的規(guī)劃建設(shè),中國(guó)有望在低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從“技術(shù)追趕”到“規(guī)則引領(lǐng)”的轉(zhuǎn)變。
楊軍院士表示:“在加拿大,技術(shù)因市場(chǎng)太小而擱淺;在中國(guó),一個(gè)想法能迅速長(zhǎng)成森林。”當(dāng)前,深思實(shí)驗(yàn)室正持續(xù)積累數(shù)據(jù),提升模擬及預(yù)測(cè)精度,未來(lái)有望在城市微氣象模擬領(lǐng)域取得突破性成果。
全球首個(gè)低空三維多物理場(chǎng)耦合引導(dǎo)風(fēng)洞的落地,不僅是中國(guó)科技自立自強(qiáng)的關(guān)鍵一步,更為低空經(jīng)濟(jì)這一戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化發(fā)展奠定了技術(shù)基石。隨著標(biāo)準(zhǔn)制定的推進(jìn)和產(chǎn)業(yè)生態(tài)的完善,中國(guó)正逐步掌握低空賽道國(guó)際話語(yǔ)權(quán),引領(lǐng)全球低空經(jīng)濟(jì)邁向新高度。
