“無安全，不低空”：無人機抗風性能測試裝置保障其安全認證

風墻\風矩陣開發背景：

2024年被稱為中國低空經濟產業發展元年，國家發改委提出“無安全、不低空”原則，要求低空經濟產業在技術研發、適航認證、運營管理各環節優先保障安全。目前無人機及其他低空飛行器技術已深度融入軍事、民用與工業領域，但其安全性與環境適應性仍面臨嚴峻挑戰，尤其是復雜風場條件下的抗風性能成為制約其廣泛應用的關鍵因素。隨著低空經濟的快速發展，無人機在物流配送、農業植保、災害救援等場景的需求激增，而自然環境中突發的風切變、湍流等氣象現象極易導致無人機失控或墜毀。為應對這一技術瓶頸，可移動風場模擬裝置的研發成為行業焦點。

1、安全風險：強風是低空飛行的首要威脅

事故關聯性：約23%的無人機事故由強風干擾直接引發，強風可導致姿態失控、動力失效或結構斷裂，尤其在懸停、起降階段風險最高。

失效模式典型表現：

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

動力飽和：電機轉速達極限仍無法抵抗風力，導致位置漂移；

結構損傷：持續強風可能引發機臂疲勞斷裂。

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（持續風、陣風、切向風）。

GB 42590-2023：規定抗風飛行性能試驗為安全認證必選項。

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

由Delta德爾塔儀器聯合電子科技大學（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抗風性能測試難題的突破性技術，也由此打破了加拿大加蒂諾公司設計生產的Wind-Tunnel-Datasheet抗風試驗裝置的技術壟斷。

可移動風場模擬裝置的技術先進性：

1、突破性創新設計（相較于傳統風洞）：

核心創新在于可移動式設計，突破了傳統風洞設備固定式結構的限制。這使得風場模擬不再局限于特定實驗室環境，極大地提升了設備的靈活性和適用場景。

2、高靈活性與便捷性：

配備專業鎖定機構和角度調節裝置，能快速調整設備位置和出風角度，滿足不同實驗地點和環境的要求。這大大提升了測試效率和適應復雜實驗需求的能力。

3、智能風場生成能力：

系統內置多種標準風場模式，簡化基礎測試流程。

支持用戶自定義風場參數，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：

通過直觀的上位機軟件界面或CSV數據表格即可完成風場設置與控制，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、應用廣泛性：

其先進的技術設計使其廣泛應用于航空航天、流體力學、空氣動力學等多個對風場環境要求高的核心研究領域，成為理想的實驗平臺。

特別解決了無人機行業抗風性能測試的難題，為其發展提供了關鍵技術支持。

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）系統抗風性能試驗，可模擬不同的風速狀態、不同風速陣列下的動態流體風場，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。

二、滿足標準：

1、GB 42590-2023《民用無人駕駛航空器系統安全要求》；

2、GB/T38930-2020《民用輕小型無人機系統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試驗方法》。

圖：可移動風場模擬裝置

三、主要技術參數：

可移動風場模擬裝置的研發目的和核心意義主要體現在以下幾個方面，每個方面均通過技術創新解決了傳統風洞的局限性：

1. 突破空間與場景限制

傳統大型風洞無法在野外（如沙漠、海岸、城市街區）開展原位測試，導致數據失真。可移動裝置通過模塊化風機陣列、輕量化結構（如碳纖維支架）及萬向輪/車載設計，實現快速部署與現場組裝，直接復現真實環境風場（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°可調風墻、多風扇協同），精準模擬三維動態風場（0–12級風力、垂直風切變、突發陣風），誤差控制在±0.5m/s以內。結合高精度傳感器（如熱線探頭、超聲波儀）實時反饋，顯著提升數據可靠性，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計，降低45%以上成本。其快速部署（4小時內完成）和即插即用特性，大幅減少樣本運輸、場地租賃及審批時間（傳統流程需72小時），縮短研發周期60%。

4. 拓展跨領域應用場景

無人機測試：模擬復雜風場，事故率降低23%；

風電開發：評估風機布局（行列式/錯列式）對發電效率的影響；

災害防控：現場模擬沙丘遷移規律，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. 推動科研與產業升級

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

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，以動態調控逼近真實環境，以模塊化壓縮成本，最終服務于航空航天、農業植保、風能開發等領域的精準化需求。

未來發展趨勢與挑戰

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