|
本帖最后由 晨枫 于 2021-9-30 11:20 编辑
/ D( A4 |) ?( c P% u) {) w7 O: {( k6 p& P# G. }5 I: Z
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。
w$ c, H. i$ |) _) f& R: J' m9 c( a( j( g+ g! {
: j; j9 _/ h/ _' Q9 d3 w
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
; Q! N, Q6 G$ b2 O% w# H
4 N9 Z6 E" x( l$ y( G0 G& W! ^ e; z* M# {9 b, I6 L
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4 Y- B# |) @! y) ]9 Y
1 p3 f. l8 I) g$ Z
7 k* |! Q1 i4 C8 _0 N6 H+ |彩虹-6速度更快,升限更高,载弹量更大! y! M) M5 y3 d4 Y5 i: N0 U3 [9 c
! `0 d' J, c8 U" l6 c0 g: I8 s w. {$ q2 o9 N; Q) U7 w. s" n' ]# S
彩虹-7还只是模型,但展示的潜力更加令人遐想
1 s1 U4 o+ z! S8 d& D5 \% P% A8 e+ }6 t8 @- U9 T
6 o( Y+ k9 t7 y彩虹-10则是垂直起落的,指向另一个发展方向* h3 M/ r; K! ~( E- ?
) m8 |/ a' {( e: A
但最有意思的彩虹是这个小不点:彩虹817。: E3 z: r( C6 A% L/ B8 X! ~
/ \* N0 K* S/ f' D* Q. J
6 D" m2 g$ Q; e) e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9 G1 S; V# @! z; `# j+ A1 O& ~
3 C; g7 w' i* P. ?3 t/ c
/ J: b' ?. e% U" w9 K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* O5 \3 h* x1 r# ?
' z4 Y9 @8 J+ @4 p
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。
4 O: G4 g/ }; s' W6 V0 B: {
G2 t1 l9 C0 F% o8 N首先,在设计上,这堪称天才,打破了一系列常规。# g) N s8 p5 t. @/ l0 d' Q* M
; ]9 r( E# m& J- A. |/ `( Z0 ^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。. r- L7 `2 M( x% z5 Y
) B/ N: o* b: S( a, L+ l3 l4 F0 Y; R
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
2 R! z$ ]+ X* Y0 C+ F% G. f: [8 J4 t5 U$ M+ U& X$ o9 v2 T
9 n5 r( ^& u& y# w$ s+ U1 N- C也可以用串列双桨,这样前后双桨都用于产生升力和推力3 {# B2 Z- B, O1 U
- h) E% J2 b0 G! r/ F+ e3 L
F' H/ e ~7 f8 w; l或者并列双桨
$ s6 ^2 [. b' f2 R% T6 J+ [
3 S$ w0 E$ W, p. y$ t+ S
: k" h4 h" [+ I当然还有俄罗斯卡莫夫最拿手的共轴反转双桨+ o; u X0 t7 Z5 r. i! u3 d' t
: k% h" P2 |" ~" @( ~% I
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。
! C) q [% K' E ]+ b; n v* {7 C- r6 ^- y& y: c
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。& k* `" ^5 R: ]9 N' J
- m5 ~( [: ` t8 x
# D8 y* n& `0 p* v( 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( J( G5 J ~, b. Y9 `# h7 G+ D
i7 p( _) Y( M0 |. G, W; ~
- I6 X4 J, w; P) G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
1 T/ i7 T. U3 f+ N0 J* A& }5 R7 p, M: ~3 U% b
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。
9 F( W* J: ~% _; u8 s4 E+ O% t* c8 H
2 ] y. ~& U* W) o6 A% w' Y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。
; `. i# T9 f$ `7 G* S' v
/ C6 k, l$ N5 }6 i4 C& p' a6 w
8 e! c4 e8 }6 q2 V$ G$ S仔细看看,没有任何控制连杆和滑盘结构
+ c7 o D& K2 }* t$ W) b; E+ x r* G
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?
. l+ P/ Y" r) ~& y1 i# w4 _, b
反常即妖,彩虹817的“妖”正在上面这一坨。
5 O3 O% w" @5 B9 ~: m
6 t: J7 d; m! |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。
6 T! b5 ]7 b- I5 y u b/ e
( O" Y0 l% M2 L2 i$ \/ W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。
5 [6 d) J4 N; n0 n$ b; T- |/ X8 ]2 Z$ A3 U5 C. o' ?
+ E* j! n: N" q. i& C2 B7 w- L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
- a* ?# X1 |& A/ v% O
' J, `: r! i7 J+ C2 T0 h$ K' S6 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。, ~9 I4 M H4 O+ F
/ i* D k" @0 H7 m3 N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。& y h# H7 b8 N) ^: [5 W7 N; i9 |
8 u4 m T5 j* q7 ^* q {! 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。
|( T; p) W# n, X: [" _
( V# g- Y8 {+ M1 V; ]9 d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。
3 k; j( x+ t2 s S- @; S
9 F& O$ ^7 B( I: }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。
- r/ s, E T4 z. T0 J& z! q4 a/ f3 c1 w
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。
; c4 H! c1 D9 K4 m! r x2 O) O( x2 a9 ?) }' r- w- {, d
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:
6 q/ i$ g; ^( b* Q8 K) z3 p+ {
: B0 Z# q& P& l; R: P1 o! m“喂,小飞哥,抛7个宝葫芦下来呗。”9 [+ |1 u7 c/ @4 t9 K4 v& ?
“饿了吧忙着呢,我们美团要不要?”
) l6 u3 K# o1 R/ e) {' D. C“我们不挑食,谁来都行。”% Q4 X% P L' a% T
“来啦,接着。”
# M4 f1 y( w \, i+ X8 b
( R9 k1 a, \0 q: Q2 \9 P这等于飞机帮着送弹药了。5 ~6 u; p; [/ I# ^: k" L' P
: D. r6 w5 e" b; ^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。
3 B# m1 ]4 r% |2 {3 a( ?! g1 K& s
' t$ c7 c0 l& _& q. Y F5 T. P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
$ Q/ Z+ m; @- i; C. \1 ]2 J" j, J" [/ `# D
- ^9 |, Z2 a0 |: m) A/ m4 }“神雕”双体无人机是另一个突破常规思维的产物
; k/ {( y; ~, |8 i& [0 ~3 y G
4 O2 @; b5 D6 I) R, P1 Y: L9 t# X8 Q
如果说飞鸿901巡飞弹还能找到外国现有产品的影子, p* P0 W& e, ~
: Y6 N m7 [9 i9 U5 T! i4 i' H
- B. y$ G: k1 @, B& H! g飞鸿97这样就直逼世界领先水平了) |- F+ |$ I9 X4 o2 C, ]' I
: D1 {- O7 |( U& F8 I* U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!) ~ b# D, X% A; e/ W
b- \9 i0 i; J$ w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
|