文/紙不語
據新民晚報報道,近日,由南京市特種設備安全監督檢驗研究院聯合生產企業定制開發建設的“矩陣式直流風洞”順利完成安裝,并通過計量校準,正式開展服務試運營。該平臺可精準模擬最高10級風環境(對應風速0-25m/s),性能符合國家標準GB 42590-2023《民用無人駕駛航空器系統安全要求》的相關規定。
作為長三角首個室內中小型無人機抗風性能專業驗證平臺,其投用有效破解了行業內長期存在的“追風跑”“躲風測”等測試痛點,填補了區域技術空白。這一基礎設施的落成,為無人機企業擺脫“看天吃飯”的困境提供了關鍵支撐,也標志著長三角低空經濟產業在關鍵技術驗證能力上取得重要突破。
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無人機在風洞實驗室內進行抗風性能測試。圖源:今日頭條
模擬0-25m/s風速,精準還原復雜風況
風洞是一種人工控制氣流的實驗設施,其工作原理是將飛行器固定于測試區域,讓高速氣流流過機體,從而模擬空中飛行狀態并精準測量各項技術參數。在航空領域,風洞被譽為飛行器的“體檢中心”,是航空器從設計圖紙走向實際飛行的必經關卡。一架新型飛機的研發,往往需要在風洞中進行數萬小時的吹風試驗,以驗證其氣動設計的科學性和飛行安全性。
南京市特種設備安全監督檢驗研究院與相關企業協同研發的矩陣式直流風洞設施,近期完成裝配調試工作,經計量檢測確認達標后進入試運行服務階段。此套裝備能夠精確營造最高相當于10級大風的氣流環境,即每秒0-25米的風速區間,專門服務于無人駕駛航空器抵御風力能力的試驗需求。
與傳統航空風洞相比,該設施針對無人機這一新興飛行器類型進行了優化設計,能夠更好地模擬低空飛行環境的特點。其各項指標均達到國家強制規范GB 42590-2023《民用無人駕駛航空器系統安全要求》及推薦性技術文件GB/T 38930-2020《民用輕小型無人機系統抗風性要求及試驗方法》的規定要求,成為長三角區域范圍內首座面向中小型無人機抗風檢驗的專業化平臺。這意味著長三角地區的無人機企業從此可以在“家門口”完成專業化的抗風性能檢測,無需再遠赴外地排隊等待測試資源。
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大型風洞測試設施內部結構,配備獨立風機系統。圖源:新民晚報
從技術構成看,此套風洞測試系統運用風機獨立運轉配合協同調控的技術方案,顯著提高了氣流場的穩定性和精確度。獨立風機加協同控制的技術路線,使得每個風機都能根據實際需要獨立調節轉速和角度,從而在測試區域內形成高度均勻、穩定的氣流場。該設施還擁有生成復雜動態氣流環境的能力,不但能夠營造均勻穩定的氣流,還可以精確再現湍流、突發陣風、風向風速急劇變化等自然界常見的大氣流動狀態。
無論在空間維度還是時間維度上,該系統均能模擬多種典型風況,包括階躍風、正弦風、隨機陣風等類型,基本囊括了無人機實際運行過程中可能遭遇的各類氣流場景,可針對實物整機開展全方位的抗風能力、復雜氣流適應性以及氣動特性檢驗工作。
值得關注的是,該風洞采用整體架空設計模式,氣流場中心高度達10米,能夠有效模擬高空環境,最大限度降低地面效應帶來的干擾,可以順利開展垂直起降類飛行器加速爬升階段的抗風試驗。配合專業動作捕捉系統,該設施能夠精準獲取無人機全姿態測試數據,為產品研發優化提供科學依據。
2023年,我國發布了針對民用無人駕駛航空器系統的強制性國家標準,其中對抗風性能測試提出了明確要求。與傳統的戶外實地測試相比,室內風洞設施不受天氣條件和空域管制的制約,能夠在短短2周內完成相當于戶外6個月的測試任務,顯著縮短了產品研發周期。
破解“追風跑”困境,測試效率提升3倍
長期以來,無人機抗風能力檢驗面臨諸多困境,業內形象地將其概括為“追風跑”和“躲風測”兩種無奈模式。所謂“追風跑”,是指企業需要等待特定的天氣條件,前往海邊、山區等自然風場開展測試,一次完整的抗風檢測可能耗時數周甚至更久。
某農業無人機企業為測試8級風條件下的抗風性能,在海岸邊苦苦等待2周才獲得合適風況,最終卻因突發陣風導致樣機損壞,測試成本大幅超支。這類情況在行業中并不少見,也反映出傳統測試方法存在的局限與效率不足的問題。
“躲風測”則是指在人工造風環境下,反而需要回避某些不利條件,測試結果的真實性和代表性大打折扣。一些企業在開展人工風場測試時,由于設備條件限制,無法模擬復雜多變的真實風況,只能進行簡單的穩態風測試,導致測試結果與實際飛行表現存在較大偏差。有企業反映,其產品在實驗室測試中抗風等級達到8級,但在實際飛行時遇到6級風就出現失穩現象,根源就在于測試環境未能真實還原復雜氣流場景。
上述被動局面的直接后果是:測試過程受外界干擾嚴重、測量偏差較大、數據難以復現。這種狀況嚴重制約了無人機行業的技術進步和產品迭代速度。企業在研發新產品時,往往需要投入大量時間等待合適的測試條件,導致產品上市周期被拉長,市場競爭力受到影響。
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無人機在戶外自然環境中進行飛行測試,受天氣條件制約明顯。圖源:圖蟲創意
這套新型測試裝備的投入使用,從根本上改變了上述困境。企業不再需要“看天吃飯”,可以在任何時間、不受天氣制約地開展標準化測試。據業內人士介紹,通過風洞設施開展檢驗,測試效率可提升3倍以上,數據精準度顯著提高,測試結果偏差可控制在3%以內,為產品優化提供可靠依據。這意味著企業可以更快地完成產品驗證,將更多資源投入到技術創新和市場開拓中。
專業測試資源的稀缺性從另一個案例中可見一斑。據媒體報道,武漢理工大學正在建設的無人機風環境實驗平臺尚未正式投入運營,就已經吸引了10余家來自上海、大連等地的企業預約合作,反映出行業內對專業化檢測設施存在迫切需求。而南京這座風洞的投用,將為長三角地區的無人機企業帶來便利,有效緩解測試資源緊張的局面。
從產業發展角度看,抗風性能是決定無人機作業安全與任務成敗的核心指標。據國際航空事故統計,約兩成以上的無人機事故由強風干擾導致。強風可能導致飛行器姿態失控、動力系統飽和或結構損傷,尤其在懸停、起降階段風險最高。通過專業化的抗風測試,可以量化評估無人機在不同風速條件下的姿態穩定性、位置偏移量及控制響應能力,為產品優化和安全飛行提供數據支撐。
按照規劃,南京這座風洞設施將作為長三角地區產業鏈上下游企業的“公共試驗場”,為企業提供高效、精準的研發驗證服務。這一公共服務屬性,意味著中小企業無需自建昂貴的測試設施,即可獲得專業化的檢測支持,有效降低了研發門檻和成本。
測試平臺加速落地,產業規模邁向2萬億
低空經濟已成為全球產業競爭的重要領域,也是培育新質生產力的關鍵方向。根據中商產業研究院報告數據,2025年我國低空經濟市場規模已達1.5萬億元,預計2030年將增至2萬億元。這一產業的快速發展,將有效帶動高精度導航定位、先進材料、人工智能等相關產業鏈協同進步,為經濟增長注入新動能。
長三角地區低空經濟發展勢頭尤為強勁。上海2026年初發布專項產業政策,提出到2028年實現核心產業產值800億元,構建完整的新型航空器產業鏈,打造具有全球競爭力的產業生態。江蘇多地也同步發力,蘇州、無錫、南京、揚州、常州等城市相繼出臺發展規劃,預計2026年相關城市產業規模將超1800億元,全省有望突破2000億元,長三角正成為全國低空經濟發展最活躍的區域之一。
當前,全國專業化低空飛行器抗風測試設施正加速布局。廣東空天科技研究院建成國內首個低空飛行器復合型風洞,融合傳統航空風洞與無人機風墻測試系統,為企業提供便捷高效的本地化檢測服務。該風洞已承接十余家單位測試需求,并配套建設33平方公里的綜合試驗場,形成從研發到測試的全鏈條服務能力。
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無人機在城市環境中開展物流配送服務。圖源:今日頭條
江蘇鹽城建湖縣的民用無人機系統質量檢驗檢測中心也于近期進入試運營,建成2000余平方米現代化實驗室,設有六大專業檢測平臺,可全面支撐無人機飛行性能評估,實現了華東地區無人機抗風檢測“零的突破”。該中心計劃立足江蘇、輻射長三角,打造覆蓋無人機全生命周期的公共檢測服務平臺。
常州溧陽則依托中航工業空氣動力研究院南方分院等科研院所,開展風洞實驗相關科研工作,擁有工業空氣動力創新研究與服務中心、航空及風工程風洞實驗與計算中心等創新平臺,為低空經濟產業發展提供重要科研支撐。
南京市特種設備安全監督檢驗研究院相關負責人表示,風洞設施投用體現了技術服務機構對低空經濟的支撐能力,未來將持續為區域產業規范發展提供技術保障。隨著更多專業測試設施投入使用,無人機企業可在實驗室完成抗風性能驗證,長三角低空經濟產業將實現更安全、更長遠的發展。
[引用]
① 支撐無人機抗風性能測試,長三角首個室內“矩陣式直流風洞”投入運行.南京市特種設備安全監督檢驗研究院.2026-03-20.
② 無人機測試不用“看天”了!長三角首個風洞正式投運.新華日報·交匯點.2026-04-02.
③ 上海等地企業排隊來武漢“吹風”.長江日報.2026-03-17.
④ 華東首個無人機“抗風”實驗室落地建湖.建湖縣人民政府.2025-10-17.
⑤ 國內首個低空飛行器風洞正式啟用.廣東空天科技研究院.2025-07-17.
⑥ GB 42590-2023民用無人駕駛航空器系統安全要求.國家市場監督管理總局、國家標準化管理委員會.2023-05-23.
⑦ 關于在“十五五”期間著力打造長三角低空經濟示范區的提案.民建江蘇省委.2026-03-28.
⑧ 長三角低空經濟迎“助攻”:首個無人機風洞啟用,測試不用再“靠天”.新民晚報.2026-04-03.
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