无人机抗风:风从哪里来,标准如何测?

摘要

根据GB 42590-2023《民用无人驾驶航空器系统安全要求》轻型和小型旋翼类无人机应具备在持续风、阵风等不大于一定等级下保证飞行安全的能力,在飞行控制系统参与情况下,轻型旋翼类无人机在起降阶段应能抵抗3级风力,在飞行阶段应能抵抗4级风力;小型旋翼类无人机在起降阶段应能抵抗4级风力,在飞行阶段应能抵抗5级风力。


无人机抗风测试是评估无人机在不同风力条件下性能表现和安全性的关键验证项目。


根据GB 42590-2023《民用无人驾驶航空器系统安全要求轻型和小型旋翼类无人机应具备在持续风、阵风等不大于一定等级下保证飞行安全的能力,在飞行控制系统参与情况下,轻型旋翼类无人机在起降阶段应能抵抗3级风力,在飞行阶段应能抵抗4级风力小型旋翼类无人机在起降阶段应能抵抗4级风力,在飞行阶段应能抵抗5级风力


一、两大国家标准解读

抗风测试主要依据两项现行国家标准进行,二者分工明确。


1. GB/T 38930—2020《民用轻小型无人机系统抗风性要求及试验方法》

  • 属性定位:推荐性标准,专门针对民用轻小型旋翼类无人机系统。

  • 适用范围:起飞重量 0.25 kg~150 kg,涵盖多旋翼、无人直升机及垂直起降固定翼的起降阶段。

  • 测试内容:全面规定抗风能力要求、试验目的、环境条件、过程、数据处理与结果评定。


2. GB 42590—2023《民用无人驾驶航空器系统安全要求》

  • 属性定位:强制性国家标准,适用于除航模外的微型、轻型、小型民用无人机。

  • 安全防线:明确提出 17项强制性安全要求,抗风性是其中重要一项。

  • 测试底线:要求验证在额定风速下是否能稳定飞行、姿态可控、不发生倾覆等安全状态。


二、无人机抗风能力要求和等级划分

按照最大起飞重量/空机重量将轻小型旋翼类无人机系统分为II级、III级、Ⅳ级。II级、III级、Ⅳ级旋翼类无人机系统在起降阶段和飞行阶段的抗风能力应满足表1或用户的要求,风力等级划分应按照表2的规定。(如图)



三、无人机抗风测试方法

第一,风洞实验:这是一种模拟自然环境中风的条件对无人机进行抗风性能检测的方法。通过在风洞中设置不同的风速和风向,观察无人机的飞行状态和数据,评估其抗风性能。风洞实验具有可重复性和可控性,是无人机抗风检测的重要手段。


第二,实地飞行测试:这种方法是在实际自然环境中对无人机进行抗风性能检测。通过在不同风速和风向条件下进行飞行测试,收集无人机的飞行数据,评估其抗风性能。实地飞行测试更接近实际使用情况,能还原低气压、盐雾等复合环境影响,但受天气、地形等条件限制较大,测试周期较长。

宜安特检测——现场海事无人机抗风飞行测试

第三,风墙测试:通过模块化风机矩阵构成的开放式风场模拟装置,对无人机进行抗风性能验证。

宜安特检测——现场风墙测试