全球首個低空三維多物理場耦合引導風洞落戶深圳龍華
關鍵詞: 低空三維多物理場耦合引導風洞 低空經(jīng)濟 飛行器環(huán)境模擬 低空標準制定 龍華區(qū)低空經(jīng)濟先導區(qū)
在低空經(jīng)濟加速發(fā)展的國家戰(zhàn)略背景下,我國在飛行器環(huán)境模擬技術領域取得重大突破。
近日,據(jù)深圳市龍華區(qū)政府官網(wǎng)及多家權威媒體報道,全球首個低空三維多物理場耦合引導風洞在深圳龍華區(qū)正式投用,標志著中國在低空經(jīng)濟領域率先實現(xiàn)技術突破。該裝置由電子科技大學(深圳)高等研究院深思實驗室自主研發(fā),被譽為低空飛行器的“氣象考場”,能夠高精度復現(xiàn)城市峽谷風場、熱島效應、風切變、下?lián)舯┝鞯葟碗s氣象條件,為低空飛行器的安全性驗證提供關鍵支撐。
填補全球低空風洞空白
傳統(tǒng)風洞裝置主要模擬單一方向氣流,難以應對低空飛行器面臨的復雜風場環(huán)境。深思實驗室研發(fā)的引導風洞突破性實現(xiàn)了“X-Y-Z三向速度場”精準控制,通過3組不同方向的風機矩陣和底部1組繞流風機,首次在實驗室環(huán)境中復現(xiàn)了風切變、突風/時變風、垂直流(熱島風場、下?lián)舯┝鳎?、城市特殊風場四大類復雜風場。該裝置外艙直徑18米、內(nèi)艙直徑10米,風速最高可達60米/秒,響應時間縮短至2秒內(nèi),并可集成雨雪、積冰凍雨、濕熱、高低溫、太陽輻照等氣象因素,實現(xiàn)城市低空環(huán)境全要素模擬。
圖自深圳市龍華區(qū)人民政府信息公開網(wǎng)站
據(jù)中國航空學會發(fā)布的《2024年度航空領域重大科技問題、重大科技進展》指出,低空飛行器復雜環(huán)境效應是當前工程技術難題之一。引導風洞的投用,填補了全球風洞設施在低空領域的空白,為無人機、電動垂直起降飛行器(eVTOL)等新型低空飛行器的研發(fā)提供了重要的試驗平臺。
應用落地,服務低空經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈
自2024年9月投用以來,引導風洞已為美團無人機、廣電計量檢測集團、豐翼科技(深圳)有限公司、深圳海關等企事業(yè)單位提供小微型飛行器的研發(fā)測試服務。通過模擬海洋風力環(huán)境、城市峽谷風場等極端條件,企業(yè)得以在實驗室環(huán)境中完成抗風性、氣動特性、飛控性能等關鍵測試,大幅縮短研發(fā)周期,降低時間與人力成本。
深圳市多翼創(chuàng)新科技有限公司總經(jīng)理唐曉丹表示:“過去只能依賴自然條件進行測試,如今利用引導風洞可隨時創(chuàng)造可控環(huán)境,極大提升了研發(fā)效率?!睋?jù)統(tǒng)計,投用3個月內(nèi),引導風洞已為4家企業(yè)提供測試服務,成為低空經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的重要研發(fā)支撐。
搶占低空標準制定高點
低空經(jīng)濟被視為繼新能源汽車之后最具顛覆性的萬億級產(chǎn)業(yè)。據(jù)中國民用航空局預測,2025年中國低空經(jīng)濟市場規(guī)模將達1.5萬億元,2035年有望攀升至3.5萬億元。然而,當前全球尚無統(tǒng)一的低空適航標準,適航審定大多依賴“臨時條例”,如何界定飛行安全邊界、氣象條件起降標準等缺乏科學依據(jù)。
引導風洞的落成,為中國搶占低空標準制定高點提供了數(shù)據(jù)支撐。
加拿大工程院院士、深思實驗室主任楊軍指出:“標準的建立需要大量基礎研究,當全球都沒有通用標準時,正是我國搶占制高點的最佳機會?!睂嶒炇矣媱澖ㄔO外艙直徑65米、內(nèi)艙直徑45米的大型低空復雜環(huán)境模擬裝置,可實現(xiàn)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、驗證、測試,形成全球首個飛行器訓練平臺及低空經(jīng)濟標準制定與驗證平臺。
龍華區(qū)打造低空經(jīng)濟先導區(qū)
全球首個低空風洞裝置落戶龍華,背后是龍華區(qū)深厚的產(chǎn)業(yè)積累和完善的基礎設施。
作為深圳低空經(jīng)濟先導區(qū),龍華區(qū)圍繞全市民用無人駕駛航空試驗基地、國家低空經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)綜合示范區(qū)建設,已形成“1個通航機場+1個空鐵聯(lián)運示范點+N個公共服務起降點+X個企業(yè)商用起降設施”的低空基建體系,累計開通低空航線101條,占全市25%。
數(shù)據(jù)顯示,龍華區(qū)擁有低空經(jīng)濟相關企業(yè)445家,占全市23%,2025年上半年產(chǎn)值達38億元,同比增速14%。企業(yè)覆蓋制造、飛行、保障和綜合服務等領域,產(chǎn)業(yè)鏈條完備度全市領先。依托全域高精度實景三維模型和全域數(shù)據(jù)融合能力,龍華區(qū)還發(fā)布了政務低空飛行服務平臺,實現(xiàn)政務無人機飛行的數(shù)據(jù)匯聚、共享服務與安全管控,為低空經(jīng)濟發(fā)展提供制度保障。
從“追趕者”到“規(guī)則制定者”
隨著引導風洞的投用和大型裝置的規(guī)劃建設,中國有望在低空經(jīng)濟領域實現(xiàn)從“技術追趕”到“規(guī)則引領”的轉變。
楊軍院士表示:“在加拿大,技術因市場太小而擱淺;在中國,一個想法能迅速長成森林?!碑斍?,深思實驗室正持續(xù)積累數(shù)據(jù),提升模擬及預測精度,未來有望在城市微氣象模擬領域取得突破性成果。
全球首個低空三維多物理場耦合引導風洞的落地,不僅是中國科技自立自強的關鍵一步,更為低空經(jīng)濟這一戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的規(guī)?;l(fā)展奠定了技術基石。隨著標準制定的推進和產(chǎn)業(yè)生態(tài)的完善,中國正逐步掌握低空賽道國際話語權,引領全球低空經(jīng)濟邁向新高度。
