|
|
本帖最后由 晨枫 于 2021-9-30 11:20 编辑
$ s( Y4 g/ N. n6 \9 i0 k! q+ P: T, C6 c3 b+ ~
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. R7 t$ R2 Y5 `9 q, t
! Z% Q. S9 U. I& L/ j7 f$ ~& D![]()
3 W2 o, @; a; c* _; `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
+ D- |! s/ d/ y4 k2 O: U" m8 Q! @$ m W4 w9 p3 I( t. F' Z; b0 D
![]()
. \) l5 q5 l0 ]; h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
/ I- g* b( j* W2 R' z. M" A
& w# }& D/ [4 \ K![]() ) \+ `2 l) R% G, G& y; I
彩虹-6速度更快，升限更高，载弹量更大0 `2 `/ p# z( M% y; s$ x9 Q0 H2 V
6 ]) t) v# ~& t% \![]()
6 E9 h H" P1 }, ]. E彩虹-7还只是模型，但展示的潜力更加令人遐想
( I- X0 a, H- u( \" ]8 L! t$ u3 J# W: D( Q
![]() {* g8 ?2 i! u8 Q! C
彩虹-10则是垂直起落的，指向另一个发展方向
8 s; _: B M7 U; C. a) F- R8 b
" Y' W6 K" Y/ L8 |但最有意思的彩虹是这个小不点：彩虹817。; v, N3 z H2 w+ y* G+ y s
- f8 K" ^; M: C3 H3 d V/ ~& H2 J
# D9 s _7 _2 U4 T2 M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. ^! f- P1 j$ j& M# d& \
6 k. M% y3 j3 @* d![]()
+ k( s+ F: d v) _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, H6 m: O3 D1 k; o% P' Z
, b4 D2 H6 b5 ]- ~/ M, 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。 W+ [' x7 j% F9 K, E( w- ~
n( i, o. Q( a: S首先，在设计上，这堪称天才，打破了一系列常规。
- r& ]# \# K [; X" t, M( S' |
6 H+ A# m7 H, | }6 t& Z; a* z0 K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。
' v6 B0 ~1 u/ R7 C) J) N% x2 L6 ~1 z d" [: @ D
![]()
# H+ D7 H2 l F+ d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, i& l7 H. _$ I+ ?
% X# x6 e, y/ c1 ~# r& t: X# B4 j![]() p# S& C. g! }7 X' R" U+ ]
也可以用串列双桨，这样前后双桨都用于产生升力和推力! x3 ]" e; F; ~) ?9 ?% p( F! c
( u" v. v9 j2 Z) Q![]()
1 t# o) c1 A' T* I( }: e; w或者并列双桨2 w2 e5 ^0 ^, u
' I* h+ i$ q1 H% ?$ m8 e% P, e![]()
9 V$ c3 Q3 A( E9 f2 m/ Z当然还有俄罗斯卡莫夫最拿手的共轴反转双桨
1 K& G' B4 R6 n4 r
3 M; o4 H T, [4 N" B7 P. `4 J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。
: X3 D R b8 B1 ~+ ^; J6 i: ^2 ~6 v9 j6 q* F! R% E- M
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。6 d" J" S' V# b V0 B9 F
. R0 p+ u: D: H: Y, ^
6 [0 W/ L9 P1 ?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: ]& o! o& c3 l l* |
: Q4 }! k9 \; z: M![]() * Y, s" ]: _. Z# h, f
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
2 D# L1 s" T2 v; k3 q
, ]/ h, h+ c, z) L* {8 B* @: H9 c/ y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 d, U; l; m w- i
3 v8 A5 p: ?0 S1 Q- N1 l) @3 N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。
5 d2 h( n3 N6 [/ v
" [7 C5 f* b8 g Q! K( |![]() $ B8 a$ ^5 H$ R" H0 y- [! ?
仔细看看，没有任何控制连杆和滑盘结构
F) A2 U5 A+ [/ z; e7 I. y7 C2 ` n/ L1 c# A! U, t
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？
/ S3 ]0 a7 U& A, R; S# v" u) t- v. S
! W( M) p [ _% ]反常即妖，彩虹817的“妖”正在上面这一坨。! P, K* u+ ]; N# b D+ Q* x
; g0 y0 b# ~ E- H8 S+ Z! z6 ?# Q
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。8 R& j5 d2 I4 o, c& N9 p* ~
& O( ?, Q2 E+ s; V
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。4 A6 s: t# T1 x" _
. a0 K1 x. w2 d$ Y; H1 _7 w![]()
* x8 F( c6 I5 ?( R* J3 ]: o& ~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
; @: Z& l' ~6 @. ?0 I T) Z/ J, ?* X. T
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: g# Q& Q0 ~' }) v7 |
0 w5 [0 D9 p% \1 \; f' F* a: F/ f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( t% I0 c H0 H4 e- a% v, m9 G, ]6 n0 I# ~
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。# o0 o: h/ x N
- Z* u! A6 o% n
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。
) W5 u, }( M/ g8 @+ h6 S3 O9 ~ ^/ p
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。9 u: Q. w F" N
, g+ x: t5 i. O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。, N; x% t1 Y5 O, i
+ k5 T6 Z! E$ R8 M$ ` E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：
% y1 Q! f I& l- L" q4 M7 Z6 C' I9 Q$ T- F9 Q# j! J {
“喂，小飞哥，抛7个宝葫芦下来呗。”
! _+ X# q! I' d! O9 u3 x“饿了吧忙着呢，我们美团要不要？”3 g8 e0 t2 K+ \5 h
“我们不挑食，谁来都行。”1 P% }- B3 w/ ~2 s7 C6 S3 b: ?) D
“来啦，接着。”
& ~8 E4 |1 ^- a9 }" T, M# S) d
0 z) k2 W, C$ L* X这等于飞机帮着送弹药了。9 o! V: Y0 I, X
* D/ Z1 r4 E7 h0 U
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。
+ L* e8 Y3 V' j: C1 T" V8 c, n7 l: J* I
![]() ! v- A3 n4 I7 R5 F( b: Z
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- I( d4 ~) s+ y9 ?, ] z2 r8 Q( g* T# X g: R% U% c
![]()
) `) _2 q- w" _0 l, y- I: n“神雕”双体无人机是另一个突破常规思维的产物8 W4 a) z$ Z7 A5 @& ]: @* G
' e$ @5 c' q* x9 y6 h& ]+ W![]() 6 |% n2 r* J9 h" O+ S9 ]; d5 f B) V
如果说飞鸿901巡飞弹还能找到外国现有产品的影子
0 j: ~) X. q# m* s) Q8 ]! k! ~: \$ v9 R* l$ K
& `% h; C* f& k5 W# }飞鸿97这样就直逼世界领先水平了0 f" c4 H- Y" R0 E6 W1 ^
2 i% v$ {6 w: M3 I/ y. |% ?8 L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！& @( C2 m, k! r' T
# s# Z& X; B3 c7 }+ s/ i: m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
" a$ [3 F q- ^$ D G8 O" _0 w3 r
