深思实验室低空三维多物理场耦合引导风洞。 　　熊 薇摄

人类追逐飞行梦想已有百余年。其间，飞机的活动区域多为平流层或开阔区域，流场较为简单。随着低空经济时代的到来，距地面1000米以下的对流层，正成为未来交通和产业变革的关键战场。

前不久，全球首个低空三维多物理场耦合引导风洞（以下简称“引导风洞”）在广东省深圳市龙华区落地投用。实验室内，81台高功率风机轰鸣，一架四旋翼无人机颠簸在模拟8级突风中，载荷传感器监测的数据跃动在屏幕上……该装置由电子科技大学（深圳）高等研究院深思实验室研发，被称为低空飞行器的“极限考场”。

中国航空学会发布的《2024年度航空领域重大科技问题、重大科技进展》提出，低空飞行器复杂环境效应是工程技术难题之一。

“民航飞机飞行在万米高空平流层，风向相对单一，对流层风向瞬息万变，强对流天气频发，是1000米以下低空飞行的重大挑战。”深思实验室主任杨军介绍，物流配送、应急救援、未来的城市交通等场景，恰恰需要在这一高度运行。

航空界有一句老话，“无风洞，不飞行。”早在1901年，莱特兄弟便建造了用于飞行测试的风洞，但如今全球1000多座风洞中，鲜有能够模拟低空真实复杂环境的设施。要想测试低空飞行器复杂风场下的抗风性能和飞行性能，需要等大风天“追”着风跑。

为此，深思实验室研发了全球首个低空风洞，通过人工控制，就能高精度复现城市峡谷风场、热岛效应、风切变、下击暴流等城市典型风场及极端气象，为飞行器安全边界划定提供科学支撑。

引导风洞分为内外舱两部分，外舱直径18米、内舱直径10米，可支持翼展4米的航空器在垂直起降、巡航、悬停等姿态下的气动特性、飞控性能以及安全性能等研究。该风洞采用“风机矩阵”设计，由3组不同方向的风机矩阵和底部的1组绕流风机组成，风速最高可达60米每秒，响应时间缩短至2秒内，不仅能控温控湿，还能实现雨、雪、冰雹等城市低空环境全要素模拟，为飞行安全提供测试保障。自投用以来，引导风洞已为多家低空企业提供小微型飞行器研发测试服务。

通过“自定义航班”，用200至300公里的时速实现半小时内百公里精准抵达；人们出行不再是下楼，而是从楼顶起飞……未来，真正意义上的“点对点”通勤不再是梦想。

“低空经济拼的不是单点技术，而是产业链协同。”杨军表示，在城市低空飞行这一赛道，全球尚未形成统一标准，要通过原创研究，在低空领域构建自主科研体系和工业体系，努力成为标准的制定者。

目前，深思实验室正计划建设外舱直径65米、内舱直径45米的大型低空复杂环境模拟装置，用于翼展达17米的大中型全尺寸新型低空飞行器及无人机群的研究、验证、测试。这将与已有的引导风洞共同形成低空飞行器研究测试的闭环。

作者：本报记者 吕绍刚

来源：人民日报