一架小型無人機

在模擬的大風中微微顫抖

其飛行的動態(tài)數(shù)據(jù)

被實時傳輸?shù)胶笈_

2月27日，武漢理工大學低空風環(huán)境實驗室風墻裝置完成了運營前調試，預計3月上旬投入使用，可以對社會機構與企業(yè)開放。

正如汽車需要通過專業(yè)試車場驗證性能參數(shù)，無人機等航空器的適航性驗證也必須依托專業(yè)平臺進行驗證。比如，在不同風力環(huán)境下，無人機飛行時會出現(xiàn)什么狀況？大風對無人機硬件性能的影響如何？航路如何設計最優(yōu)？使用了兩年的無人機和新無人機有什么區(qū)別？從2025年起，武漢理工大學低空科學與技術交叉學科中心便布局針對低空飛行器的實驗平臺，服務我國低空經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略需求。

風墻

記者走進高24米的低空風環(huán)境實驗室里，一面高2米寬4.5米的的風墻上，整齊排列著1300多個網(wǎng)格風扇單元。每個單元都配備了兩個反向旋轉的風扇，在控制系統(tǒng)的精準調度下，它們能瞬間生成從平穩(wěn)微風到狂風的多變風場，最大可模擬8級大風?！钡涂湛茖W與技術交叉學科中心主任、土建學院副院長徐東升教授介紹說。

測試現(xiàn)場，除了風聲呼嘯，還有一套“看不見的眼睛”正在工作。多個高速攝像頭分布在風墻四周，組成動作捕捉系統(tǒng)，實時追蹤飛行器在強風中的每一個細微變化：傾斜角度、水平偏移、垂直抖動、轉向響應……所有數(shù)據(jù)以毫秒級精度上傳至后方的服務器集群?！熬拖窠o無人機進行一次全面的體檢一樣，一個測試點就能采集幾千個數(shù)據(jù)，一次實驗下來數(shù)據(jù)量數(shù)以萬計?！毙鞏|升說，“我們配備了專用十幾臺服務器工作站專門處理這些海量數(shù)據(jù)，最終按國標生成報告，為客戶優(yōu)化設計提供精準支撐?！?/p>

風洞

在風墻周圍，圍繞著一圈環(huán)繞式風洞，這是該實驗室的另一大核心裝備，分為大小兩個實驗段。小風洞試驗段體積高達3米×3.5米×21米，可吹出35米/秒的風速，相當于12級臺風；大風洞試驗段更為龐大，達到8米×3米×21米，可吹出15米/秒的風速，能夠滿足翼展8米以下、高度3米以下的各類飛行器氣動測試需求。

與風洞相比，風墻造價更低、適應性更強，能夠快速生成定向、側向、亂流等多種復雜風況，尤其適合無人機在起降、懸停、編隊等階段的動態(tài)性能測試。不過，技術難點也不小——多風扇協(xié)同控制與風場品質優(yōu)化，都需要反復攻關算法。風墻與風洞互為補充，匹配不同的飛行器測試需求。

靜動力測試反力試驗裝置

據(jù)介紹，為了滿足復雜多樣的測試需求，該校還打造了靜動力測試反力試驗裝置，不僅可以測試低空飛行器，還可以測試大型客機、橋梁、火箭等?！帮L環(huán)境試驗平臺和力學性能測試平臺兩套系統(tǒng)，共同為無人機的安全性能護航，也能為無人機進行體檢，對改進無人機提供依據(jù)?！毙鞏|升說，此外，也為設計低空飛行器的航路設計提供數(shù)據(jù)支撐，“小型飛機或無人機是在樓宇間穿梭時，除自身會引起周邊環(huán)境局部風壓陡升劇烈變化外，同時也會受到建筑群引起的狹管風、尾流風的不確定影響甚至震碎窗戶玻璃，如何選擇起落點至關重要。這也是我們進行試驗的目的之一?！?/p>

雖然還未正式投入使用，但市場已經(jīng)顯示出極大熱情，該實驗室已接到訂單。“省內外的企業(yè)都已來接洽，還有企業(yè)也正在聯(lián)系中?！毙鞏|升介紹。

來源：湖北日報