風墻\風矩陣開發(fā)背景：

2024年被稱為中國低空經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)發(fā)展元年，國家發(fā)改委提出“無安全、不低空”原則，要求低空經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)在技術(shù)研發(fā)、適航認證、運營管理各環(huán)節(jié)優(yōu)先保障安全。目前無人機及其他低空飛行器技術(shù)已深度融入軍事、民用與工業(yè)領(lǐng)域，但其安全性與環(huán)境適應(yīng)性仍面臨嚴峻挑戰(zhàn)，尤其是復雜風場條件下的抗風性能成為制約其廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵因素。隨著低空經(jīng)濟的快速發(fā)展，無人機在物流配送、農(nóng)業(yè)植保、災害救援等場景的需求激增，而自然環(huán)境中突發(fā)的風切變、湍流等氣象現(xiàn)象極易導致無人機失控或墜毀。為應(yīng)對這一技術(shù)瓶頸，可移動風場模擬裝置的研發(fā)成為行業(yè)焦點。

1、安全風險：強風是低空飛行的首要威脅

事故關(guān)聯(lián)性：約23%的無人機事故由強風干擾直接引發(fā)，強風可導致姿態(tài)失控、動力失效或結(jié)構(gòu)斷裂，尤其在懸停、起降階段風險最高。

失效模式典型表現(xiàn)：

姿態(tài)失控：強風擾動超出飛控修正能力，引發(fā)劇烈晃動甚至墜毀（如測試中12m/s風速需手動干預）；

動力飽和：電機轉(zhuǎn)速達極限仍無法抵抗風力，導致位置漂移；

結(jié)構(gòu)損傷：持續(xù)強風可能引發(fā)機臂疲勞斷裂。

2、中國已建立完整的抗風測試標準體系，成為行業(yè)準入門檻：

GB/T 38930-2020：明確分級要求（如Ⅲ級無人機需承受6級風/10.8-13.8m/s）及三種風型測試（持續(xù)風、陣風、切向風）。

GB 42590-2023：規(guī)定抗風飛行性能試驗為安全認證必選項。

監(jiān)管執(zhí)行：中國minhang局CCAR-92部要求Ⅲ類無人機（4kg-15kg）必須通過10m/s側(cè)風測試并提供連續(xù)30分鐘風洞視頻記錄。

由Delta德爾塔儀器聯(lián)合電子科技大學（深圳）高等研究院——深思實驗室團隊、工信部電子五所賽寶低空通航實驗室研發(fā)制造的可移動風場模擬裝置\風墻裝置，正成為解決無人機行業(yè)抗風性能測試難題的突破性技術(shù)，也由此打破了加拿大加蒂諾公司設(shè)計生產(chǎn)的Wind-Tunnel-Datasheet抗風試驗裝置的技術(shù)壟斷。

可移動風場模擬裝置的技術(shù)先進性：

1、突破性創(chuàng)新設(shè)計（相較于傳統(tǒng)風洞）：

核心創(chuàng)新在于可移動式設(shè)計，突破了傳統(tǒng)風洞設(shè)備固定式結(jié)構(gòu)的限制。這使得風場模擬不再局限于特定實驗室環(huán)境，極大地提升了設(shè)備的靈活性和適用場景。

2、高靈活性與便捷性：

配備專業(yè)鎖定機構(gòu)和角度調(diào)節(jié)裝置，能快速調(diào)整設(shè)備位置和出風角度，滿足不同實驗地點和環(huán)境的要求。這大大提升了測試效率和適應(yīng)復雜實驗需求的能力。

3、智能風場生成能力：

系統(tǒng)內(nèi)置多種標準風場模式，簡化基礎(chǔ)測試流程。

支持用戶自定義風場參數(shù)，具備高度的定制化能力，可生成滿足特定研究需求的復雜風場條件（如陣風、湍流、變風向風速等）。

4、高效便捷的操作系統(tǒng)：

通過直觀的上位機軟件界面或CSV數(shù)據(jù)表格即可完成風場設(shè)置與控制，極大簡化了復雜風場的配置過程，提高了實驗的便捷性和效率。

5、應(yīng)用廣泛性：

其先進的技術(shù)設(shè)計使其廣泛應(yīng)用于航空航天、流體力學、空氣動力學等多個對風場環(huán)境要求高的核心研究領(lǐng)域，成為理想的實驗平臺。

特別解決了無人機行業(yè)抗風性能測試的難題，為其發(fā)展提供了關(guān)鍵技術(shù)支持。

一、適用范圍：

本裝置適用于民用輕小型旋翼類無人機（起飛重量在 0.25 kg～150 kg之間）系統(tǒng)抗風性能試驗，可模擬不同的風速狀態(tài)、不同風速陣列下的動態(tài)流體風場，以研究在不同的復雜風速、湍流度條件下的飛行器的飛行狀態(tài)。

二、滿足標準：

1、GB 42590-2023《民用無人駕駛航空器系統(tǒng)安全要求》；

2、GB/T38930-2020《民用輕小型無人機系統(tǒng)抗風性要求及試驗方法》；

3、GB/T 38058-2019《民用多旋翼無人機系統(tǒng)試驗方法》。

圖：可移動風場模擬裝置

三、主要技術(shù)參數(shù)：

可移動風場模擬裝置的研發(fā)目的和核心意義主要體現(xiàn)在以下幾個方面，每個方面均通過技術(shù)創(chuàng)新解決了傳統(tǒng)風洞的局限性：

1. 突破空間與場景限制

傳統(tǒng)大型風洞無法在野外（如沙漠、海岸、城市街區(qū)）開展原位測試，導致數(shù)據(jù)失真?？梢苿友b置通過模塊化風機陣列、輕量化結(jié)構(gòu)（如碳纖維支架）及萬向輪/車載設(shè)計，實現(xiàn)快速部署與現(xiàn)場組裝，直接復現(xiàn)真實環(huán)境風場（如風沙遷移、城市紊流）。

2. 提升測試真實性與精度

通過單個獨立控制的風機矩陣陣列（如三面90°可調(diào)風墻、多風扇協(xié)同），精準模擬三維動態(tài)風場（0–12級風力、垂直風切變、突發(fā)陣風），誤差控制在±0.5m/s以內(nèi)。結(jié)合高精度傳感器（如熱線探頭、超聲波儀）實時反饋，顯著提升數(shù)據(jù)可靠性，尤其適用于無人機抗風性、建筑風壓測試。

3. 降低測試成本與門檻

固定風洞造價高達千萬元級，而可移動裝置采用模塊化設(shè)計，降低45%以上成本。其快速部署（4小時內(nèi)完成）和即插即用特性，大幅減少樣本運輸、場地租賃及審批時間（傳統(tǒng)流程需72小時），縮短研發(fā)周期60%。

4. 拓展跨領(lǐng)域應(yīng)用場景

無人機測試：模擬復雜風場，事故率降低23%；

風電開發(fā)：評估風機布局（行列式/錯列式）對發(fā)電效率的影響；

災害防控：現(xiàn)場模擬沙丘遷移規(guī)律，指導戈壁沙害防治；

建筑工程：車載平臺實時測量城市建筑群風壓分布。

5. 推動科研與產(chǎn)業(yè)升級

在實驗室可以合成想要的風，支持無人機適航認證測試、風機抗疲勞設(shè)計等提供標準化測試基準，加速低空經(jīng)濟、綠色能源領(lǐng)域的技術(shù)迭代。

可移動風場模擬裝置的核心價值在于：以移動性突破實驗室局限，以動態(tài)調(diào)控逼近真實環(huán)境，以模塊化壓縮成本，最終服務(wù)于航空航天、農(nóng)業(yè)植保、風能開發(fā)等領(lǐng)域的精準化需求。

未來發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn)

可移動風場模擬裝置與無人機運用的協(xié)同發(fā)展正步入一個全新的階段，技術(shù)進步與應(yīng)用需求的雙輪驅(qū)動正在重塑這兩大領(lǐng)域的未來圖景。隨著無人機應(yīng)用場景的持續(xù)擴展和低空經(jīng)濟概念的興起，對風場模擬技術(shù)的要求也日益提高；與此同時，材料科學、控制理論、人工智能等領(lǐng)域的突破也為風場模擬裝置的發(fā)展提供了全新可能。面向未來，這兩項技術(shù)將在更廣度和更深度的層面上實現(xiàn)融合創(chuàng)新，同時也面臨一系列需要克服的挑戰(zhàn)。把握這些發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn)，對于相關(guān)行業(yè)的前瞻布局和科學發(fā)展具有重要意義。