|
|
本帖最后由 晨枫 于 2021-9-30 11:20 编辑 9 `# V2 ]9 g& L. h# G" N
- m. X5 O1 M9 e" }7 w# M5 s
彩虹无人机是航天科技旗下的，这是中国无人机的生力军，很能打。彩虹-4、彩虹-5在中东大出风头，成为第一代中国新质军工产品的佼佼者。在憋了三年之后，彩虹在珠海再次放出大招，彩虹-6和彩虹10很出风头。彩虹-7缺席，但总师说到，一两年内可以看到实机首飞，这是比到珠海刷脸更重要的事情。) r/ w2 P7 R% ^5 O% A2 P' }' `3 t
$ A' m9 R# H# r) M5 S& L; G6 I, U
![]() 0 d$ ^# I7 O; H! q. n5 u2 k$ }
彩虹-4已经出口到缅甸、巴基斯坦、埃及、沙特、阿尔及利亚和伊拉克/ o# j* \' q' }& g/ D
4 P) ]' z2 f: D" M![]()
2 F0 y3 }& S- a% N( H+ p! M彩虹-5更大、更猛，留空时间达到60小时，改进型将延长到120小时
7 K' b1 l2 F! l. C. T
8 ] {9 c( ]9 J' d![]()
1 b1 V% a1 q2 |* k6 g* T% y( j彩虹-6速度更快，升限更高，载弹量更大
4 G d. y8 D& D6 t3 B
. B0 z5 J' w1 A, z0 G' X. n![]() ( T: H- G! n. t& Q" J5 I% V9 m
彩虹-7还只是模型，但展示的潜力更加令人遐想: n) K P: o) |5 y
) }& x' Y, s) D/ U# C% P
![]() : g$ ]/ M, z8 ~2 i! G
彩虹-10则是垂直起落的，指向另一个发展方向
( H1 X. W Q3 R6 M) c: Q2 G! U+ i9 \6 S+ Y5 N" Z0 C
但最有意思的彩虹是这个小不点：彩虹817。
2 g9 q" N6 }! M. m$ z e; D
+ U. F! ?1 u; R2 V
8 N6 D5 d- B5 J5 P
彩虹817，最小的彩虹可能体现了最天才的设计。本来已经很小巧，不用时旋翼可以折叠起来，进一步减少尺寸1 |. N v+ `# w9 j `' {
: \+ Z: n6 a$ b/ N* V& O# h' a. j& x* g![]()
3 n: |8 a8 N! T! ]7 y$ L小东西很小，中国乒乓球队的水杯大小，重量约0.8公斤，载荷约0.2公斤，典型的微型无人机的个头4 C- s4 |0 t- B& f
( H( R' {" m# f, h8 E0 w! V( ?7 M, |
看来彩虹817不是“嫡系”，是“旁系”，否则不会用跳出常规命名序列的817，而不是彩虹-11、彩虹-12什么的。但这个迷你彩虹说不定是最重要的彩虹，形成比什么彩虹都大的影响。) O% b4 p4 @0 k. X0 V8 a
" g* I8 r& U/ g' K' ?3 s/ z" t首先，在设计上，这堪称天才，打破了一系列常规。
o" s8 h" ], U/ v
1 b u$ l7 f, N) i- o* S很多评论都指出，共轴反转双旋翼太复杂，使得这个设计“不必要地高配”，这是完全错失了设计的精妙之处。
3 p1 H$ ]. A* i H6 L
( P: z0 }/ M9 _$ |2 c2 L$ V" ~, _![]() . }% {: M7 Z" C7 t3 Y. A; F
直升机用旋翼旋转产生升力，需要一定的手段产生反扭力，最常见的就是用尾桨 F* ~- r! Q0 _& h
, F0 u( X" a) \. g* ]% y, [: K
![]()
+ Z2 q+ Z7 N7 O4 S0 B# t6 Y也可以用串列双桨，这样前后双桨都用于产生升力和推力% X p! @9 P( I3 t5 n) \! E' b, S
- d3 ?; i$ ]( ?! p4 C
![]() ' i% L4 F' O. @! K8 ?2 c
或者并列双桨
" J) t! r3 v* E, k% ]! U) F; @( k b6 B( R9 s3 Q/ p
![]()
: p3 F. N! [- o' }( q* U1 F7 Y- x当然还有俄罗斯卡莫夫最拿手的共轴反转双桨
2 ~0 E% E. f+ n8 A/ R
5 a Y+ g5 q4 e% l* }# @直升机用旋翼旋转产生升力，需要一定的措施产生反扭力。最常见的是用尾桨，但还有串列双桨、并列双桨、共轴反转双桨。彩虹817与卡莫夫的共轴反转双桨最相似，但也只是相似。两者实际上是南辕北辙的东西。: b6 z2 o; ^1 P6 \
) k2 l/ o+ U$ Y+ G' G8 O用旋翼旋转产生升力，可以垂直地起飞、降落，这个道理很简单，做到也不难。难的是如何使得垂直起飞的直升机向前飞，如何控制俯仰和横摇。光靠旋翼和尾桨是不行的。+ M8 l, q9 }+ \9 A9 i
: I- s: `2 d1 p2 a
& ~- Y! j! a$ l3 m, Y4 o主轴（绿色）带动旋翼桨叶（灰色）旋转，飞行员的飞控是的控制连杆（黄色，下）上下偏转“固定滑盘”（蓝色，也叫下滑盘），这里固定只是不随着主轴和旋翼转动，旋转滑盘（红色，也叫上滑盘）随主轴和桨叶转动，但倾转角度通过滚珠由贴住的固定滑盘决定，俯仰控制连杆（黄色）拖动桨叶边旋转边上下挥舞，实现桨盘指向的改变。桨叶本身还可以改变迎角，以控制出力
1 E( G* ]9 { e# T0 N+ X) O0 X7 I( [# ~ X
![]() 3 G+ n7 P3 Q- c' v4 Z
共轴反转双旋翼就需要上下两套这样的复杂机构，看着就头大，这是卡-26
# c9 p& A) z w$ t/ p
2 r' i8 V5 H1 C0 I伊戈尔·西科斯基在30年代发明了这套复杂但有效的机构，至今依然是直升机的基本结构。问题是，一套这样的机构已经够复杂了，卡莫夫这样的需要上下两套。加上轴套轴的驱动机构，机械复杂性确实很高，用于轻巧、廉价的直升机不合适。
t1 \% P+ i2 ~6 ^4 N" |5 C1 J0 s# h3 t
但这是在有人直升机年代的限制，全电无人机时代就新时代新招数了。
: V3 y, Y! D) H `9 j$ S: x, l0 Y7 Q, B7 L4 V: W, [, A
![]()
$ z; ]+ @$ V! r: ?* J1 E1 l4 S% h仔细看看，没有任何控制连杆和滑盘结构
9 j7 @/ h- L. }& j z
* H6 d9 J5 a$ s9 o; l' [在全电时代，可以用固定在中轴上的盘式电动机驱动旋翼，这个不难想到、做到。上下两个盘式电动机反转，就自然抵消扭力了，而且中轴和机体并不转动，有利于载荷观察。控制上下电动机转速的差异，可以使得机体绕轴转动，这个也不难想到、做到。但如果单是要做到这些，彩虹817只需要“一坨”机体，并不需要哑铃形的上下两坨。垂吊在旋翼下的一坨还有利于自然稳定。为什么要多出来上面这一坨呢？
1 P' ]4 o. r* A: O8 a' }0 g8 u- a
反常即妖，彩虹817的“妖”正在上面这一坨。
1 h7 ]6 d; y( B# D- n$ n' X6 v* o6 f2 |' m( {! `, H' ^
反转双旋翼做到了稳定，接下来就是要有办法改变姿态。气动是一个办法，滑动配重是另一个办法，只是在飞机上很少用而已。其实，在莱特兄弟之前，李连达尔已经用滑翔机飞了好一阵了，就是用改变身体位置控制横滚和改变方向的。弹道导弹再入时，也用这个办法改变姿态，因为再入初期没有气动控制力可用。 H! _7 b( w O+ m0 z
% _7 @( ^7 R/ Q& m: T* X* }下面是educated guess了，因为彩虹并没有说他们是怎么做到姿态控制的。但设想哑铃的上面这一坨里有一个滑轨，用步进电机控制滑块的移动。这样，有上下旋翼差速控制把滑轨对准前进方向，滑块向前滑动，就可控制机体前倾，双旋翼就在产生升力的同时，产生前飞的推力了。
; C* o+ a0 b6 F, _3 o& b7 q
! ]6 h( i* X2 \+ a, R: L![]()
, i. w5 c4 \9 G5 v3 v这里有十字形的两根滑轨，倾角控制更加方便，但未必必须，只要一根加上绕轴控制就可以了，当然控制律要复杂一点
4 O* h8 {0 j% f- Z
* o* {; G8 _/ G" ~+ |, j这未必是彩虹发明的，其他地方也看到有这样用滑块控制重心移动而改变飞行姿态的。可以用十字形的两个滑轨，两个滑块，控制比较方便；或者将滑块控制与绕轴控制结合起来，节约重量，降低复杂性，但控制律要复杂一点，控制精度也要低一点。看彩虹817上面一坨挺高大，估计是十字轨。
. U. i' @1 p3 d. V3 d6 S$ \3 | D" t. D8 C& |: t) u: ~! T
这里是另一个差别：在理论上，在下面这一坨里加上十字轨，也可以做到滑块姿控，就像上图所示。还更加紧凑。但重量垂吊在旋翼下，容易过度稳定，滑块需要移动很大幅度才能起作用。上下平衡的哑铃型降低稳定性（但不是不稳定），滑块移动幅度不需要那么大，就可以达到相同的姿控效果了。) X- G( f% d" v1 }# P
4 ] j7 d: n$ L. a这样的飞行和控制机制在理论上也可以用到大型直升机，但大型直升机的全电驱动问题现在还解决不了，有人的要求和无人的也不一样，所以这是微型无人机独特的机会。9 R/ f5 p( |( v$ _0 h
2 S# V" ?9 q. e
但这样一个微型无人机的用处可太大了。首先，这东西军用的话，除了遥控和载荷要达到军标外，其他民标就可以了。故障了，损失了，换一个再上，反正也没几个钱。丢失了，缴获了，也没有什么大不了的。
7 v$ O' ]7 b; ~6 q( X4 }) V. p0 p4 K0 f' \( B7 Z. i8 {" m" R
这东西也不重，无人机加载荷才1公斤，和过去的反坦克手雷差不多，完全在步兵可携带范围里。15分钟的续航时间对步兵班也够用了。如果是机械化步兵班，车上装一箱也没有多重。! \3 o2 ^# V7 j1 \8 K" |) a3 o
0 u5 q0 ~6 g) E& }7 p但步兵班手里有几个这东西，那就厉害了。带上摄像头，可以飞过去到前面院落或者山坡上的山洞口看个究竟，带上榴弹则是巡飞弹了。估计是遥控的，但要改造成自主制导也没有什么难的。步兵把手里“战略步枪”拍下来的目标图像通过数据链上传到迷你彩虹，然后放飞，接下来就是到敌人面前炸个满脸花了。只要距离在步兵轻武器射程内，遥控也没有什么大不了的。甚至可以飞到半途打开红色闪光灯指示自己的位置，便于遥控，更吸引敌人的注意力和火力。谁都不会看着这么个小东西飞过来而无动于衷的，但这就是步兵班发扬火力和机动的时候了，乘敌人注意力被迷你彩虹吸引过去的时候，摸上去打，或者趁机脱离战斗。' ^" f8 F& B: D; R6 G- x' \
6 \. C4 I1 R3 I& F& A
这还可以从飞机上抛下来，用翼伞减速还可以滑翔一段，避免飞机飞越阵地。然后把遥控权交给地面的战友，由他们控制去打击所需的目标。试想：1 [" v+ _, `: C
3 o$ w$ D! F8 S# p0 N* p& t, y: O
“喂，小飞哥，抛7个宝葫芦下来呗。”
/ S6 n& @" \/ N9 o# Z“饿了吧忙着呢，我们美团要不要？”! s6 I5 V. A/ _0 T
“我们不挑食，谁来都行。”/ y; G+ g& k2 F1 r2 f9 j! N
“来啦，接着。”* e7 X5 Y' D! a! b% J$ @
3 i2 a0 {/ _$ D! W+ g
这等于飞机帮着送弹药了。
. E* G8 {6 x" e; _- V
& \( T- Q7 r* c1 z) S z0 I X彩虹817也有广泛的民用应用。这样的廉价双旋翼比大疆那样的四旋翼的成本还要低，作为玩具或者工具，有广泛的民用前景。
0 _+ Q! ^) K: N2 r, h6 \3 v: r: B* H# ?) n$ z6 e) d
![]() * f/ K2 i6 C7 G" l) [, w2 L2 F
连接翼作为概念已经存在很久了，但无侦-7是第一个实现的7 \' J( b3 @* }2 o& X
% I; O5 r6 x) \: |5 a# l' t' s![]() 6 G o0 ]; k+ v0 x- H
“神雕”双体无人机是另一个突破常规思维的产物' x0 e& B7 ~' h0 |7 I
4 t8 V. _* h# ~' {, I0 @9 H; u F& x
![]() r: g- i. x7 M& o+ s: _
如果说飞鸿901巡飞弹还能找到外国现有产品的影子
* x4 I' F" A* d# d4 o5 a
+ o$ d$ {' r# e. H
0 a+ \: e+ c6 b飞鸿97这样就直逼世界领先水平了/ }8 y( [) F! g) }
( v9 F5 x; |! A; x/ c- M, n! c
在过去几年里，中国航空科技是世界上最活跃的。在常规飞机方面，中国航空还是追赶为主。但在无人机方面，由于门槛低，应用范围大，货架元件齐备，新发明的门槛很低。同时，军民应用的需求旺盛，使得各种新发明都有机会得到检验，优胜劣汰。无侦-7这样的连接翼在航空科技界里讨论了很多年了，但中国直接就做出来了，彩虹-10的带外翼倾转旋翼也是，还有至今依然犹抱琵琶半遮面的“神雕”双体无人机。现在又加上彩虹817。几近内卷的激烈竞争也逼迫厂家创新，彩虹817这样的新质无人机会越来越多。好事！. f, L2 d- y) a; ]6 D' r' R
: {, I% y, `+ i
接下来要在小涡扇、小涡桨方面取得突破，还要在飞控、载荷方面更上一层楼。飞得高高的，让美欧担心如何拖住中国的发展步伐吧，中国只需要考虑如何领先。 |
评分
-
查看全部评分
|
雷达卡
楼主
收藏
分享
淘帖
支持
反对
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
抢沙发
千斤顶
显身卡
发表于 2021-9-30 12:57:43
+ n ^; d+ ? E' b8 n
