|
|
本帖最后由 晨枫 于 2021-9-30 11:20 编辑 1 y& @0 r# u, r6 T7 n7 i& Z8 p
( K0 p1 z7 n; ]7 J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。' C; ^% M6 d7 N( I# P1 E
0 m# u6 g% A& Q4 D6 ^9 h
![]()
- F) l- L4 ]# {- p! `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. y* x F- L- |1 b+ K
5 S+ V2 c" i: ^. Z" p3 P" Q![]() 9 n7 \1 v$ u% r8 _
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
' m! F" G9 n/ g, f) M5 I! A, _8 q) ^; ]$ w
![]()
% |) o/ N. v( f r彩虹-6速度更快，升限更高，载弹量更大1 O& ^: F0 B- ^& F% k& h
, h# k' A: X0 j* X
![]() 2 a9 i: q( t; }- l
彩虹-7还只是模型，但展示的潜力更加令人遐想
- ?* R" ^6 D9 h X6 e2 Y& E. T7 n0 B" v- v
![]()
7 R/ i' e5 G; f彩虹-10则是垂直起落的，指向另一个发展方向8 N5 L$ W" M; b! Q# M# f4 b. o
8 I3 D) Y* N5 g
但最有意思的彩虹是这个小不点：彩虹817。% c' \2 S( U+ Y' m
! o& B. P+ S5 J z7 h
/ F) X% q3 G$ ` n4 L& r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- M h. V- V% \4 I3 v1 ?0 x
" O, F" e6 }0 G! p. P* {& s g
![]()
+ ?$ ]) \; [. I3 B& n! u" @: p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0 x" ]$ [- q; b' N$ r
9 C: R4 P# J2 }% J0 i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。9 W( |; N0 e* u5 g4 V h4 O4 @1 u
2 n2 b! ~3 y0 o首先，在设计上，这堪称天才，打破了一系列常规。) Q+ E" k+ {8 J& `+ R. I
# o3 n/ ~! g+ M( D
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。
2 q# C; c/ e: Y
8 R7 F) F& ?( ?' J5 ^![]()
, M' S# B5 c4 X t9 B3 r4 t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. Y6 {& T9 j9 I$ P* m2 c
! z, c7 e1 W' d/ h _
![]()
2 I3 U0 r0 K1 B H/ { u f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' g, L4 b- z/ G0 H
# x% o( _5 \9 x![]() # a; p( ]) o* S3 ?; U. r
或者并列双桨' F4 |9 c+ ~% ~$ D$ J1 T$ }
$ X; h( w8 ^2 }% }: r8 f# r
![]() * J, F6 }, R6 q9 k r) j/ l
当然还有俄罗斯卡莫夫最拿手的共轴反转双桨6 |7 Q7 |; N3 n& y
" L0 t: ~5 S+ I v( K: `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。" z3 {+ u* C! E) m% W8 I
7 K8 B4 c+ k4 B: c+ m. e% Z
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。
- n+ [6 Q. q! F2 N: X# e! H q5 d6 u" Y+ M J- p
# ?( K% M: q4 p2 X6 h
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' a0 a" N- y9 g+ p+ n1 ~7 }" a2 {
3 M% V; d# u( r+ h9 G![]() ' N! }4 C1 c+ Z5 {3 Q1 r- `
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
) F9 s7 h2 j6 j) i" Y" x! L: f. D2 d
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。
0 x* a/ w5 e5 `' o) `" ?+ _0 @( B4 i6 R% x6 f# f; K; D# }
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。/ f* d3 |' q" m8 Y
! @! v' I: S* ?5 x' T) }![]() 2 h* T$ U1 p" N+ k* D% h
仔细看看，没有任何控制连杆和滑盘结构
& p2 X+ V4 {. B! i5 S& O
; D q6 z8 t/ `* `, H4 h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？
/ B; ?( `% Z+ V% y: E' j7 }' C3 y5 i8 K/ M/ Y z3 O5 k$ {
反常即妖，彩虹817的“妖”正在上面这一坨。9 _% r2 f7 W- I' d! ]
. M! X) ~& e* {/ B6 P! A: f4 q. d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。
% {7 I; m3 j9 i5 O1 F: C r7 p. X0 Y/ _
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。& {; l7 `2 Q! X- O& T% G2 ~: T* b
l6 o- d. o) }' d/ _1 J
![]() ! R, {5 p3 a4 K/ R( z6 g6 n7 B
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( m! E' V7 A9 m4 L
3 D7 j8 n! |% Y) i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。
" \& R+ M8 g6 j: `4 }9 _- K
/ V0 F6 D/ ^; `- E! B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。 b. Y0 L% o6 _% ~3 v
( E: J# \5 d2 q8 n
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。2 p+ D$ e" Z8 _7 g4 N- u
~9 v9 y" p5 I7 ^9 h3 U1 c3 T
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。
; S7 W R# T8 y3 x7 n/ X4 p& R: h- v( M8 k4 L0 Q2 f! q4 O C0 R/ U! y
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。 z; K4 Y H$ w. J7 E9 T/ p7 n2 H* }
2 u) [' g: |& p2 M- c! U: x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。
/ V c9 K# k* j$ y3 R! U- }5 ?$ d4 `
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：$ h* c. A- P, C. v8 {, p
$ P. B5 h! [$ r0 C( |6 R“喂，小飞哥，抛7个宝葫芦下来呗。”; h1 c1 Z/ F2 |8 z' W9 I5 f
“饿了吧忙着呢，我们美团要不要？”+ ^' y: u$ B D
“我们不挑食，谁来都行。”
. q( F- `- ?+ A! |; D“来啦，接着。”# o, p3 y7 `7 w: I" o
; x& S( O6 p2 a; i, p7 ]" E1 w6 i这等于飞机帮着送弹药了。
# n9 \$ Z. @6 L! [1 V, ?) [; p; ^, n0 `0 V) i; M$ ~; Q
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。( o6 i: v) s( Q
6 _4 s) V& M% W![]()
) { w. |! {" f$ n- g! q& V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
6 D; q: i: ~" p6 r4 h M" V" Q
" |& }2 W! \" t! ]![]()
0 H* X: u' Q" j( S l$ [“神雕”双体无人机是另一个突破常规思维的产物
! a' \% k% z& V- E$ U8 H- J/ t& B
4 D+ q; B" ], f2 S* x![]()
5 w. D, c, ]% a) m1 l' ?# ]如果说飞鸿901巡飞弹还能找到外国现有产品的影子! e& O7 l+ c3 H( A
9 x8 S* {9 q9 S: E) R q
5 | }0 F8 I) k( O' X! \( f飞鸿97这样就直逼世界领先水平了
* {! s: q0 k' z/ n8 o$ B' H f7 [' y
( j8 s0 I/ j1 B: R/ k, m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！
) S7 x; i- X, f/ K. |
, w$ x! O; P& ^, k6 I3 p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
