|
|
本帖最后由 晨枫 于 2021-9-30 11:20 编辑
+ P, e+ ]( \: k5 F' Z# ]
6 G' t/ }* I9 \/ l$ v+ W# Z" R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。
$ p( W8 ^; ?+ H9 b
0 {* l+ i+ i) |2 G+ V* A2 N6 G7 \+ h: k![]()
( B2 f7 y' N& y5 l2 a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 I! ?- r/ f8 H5 i: U" a$ s
" s. |2 V. e. D' n. B1 Y
![]()
/ u& O* _$ ~7 e! m: b2 i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 ]# A) ]2 N/ c$ z" e) x
; Q$ ~0 U9 n( V. d* U; _![]() ( X$ C- |+ w |
彩虹-6速度更快，升限更高，载弹量更大
( `5 w5 n" \" s' `8 |0 b$ u0 N8 Y4 X8 U j, s' V. M8 V9 @/ y
![]() / j2 n c9 e8 q; f) X, i o% N
彩虹-7还只是模型，但展示的潜力更加令人遐想
$ }- }. w( h" _% R/ Y9 c5 r2 j0 N
`3 m @- l5 y$ k. N![]()
$ p9 a& I; T& d, l. {彩虹-10则是垂直起落的，指向另一个发展方向
) ^8 |- c& P$ X& K( b3 Y; Z. x
2 ]6 L' b+ W7 z" r/ P* h但最有意思的彩虹是这个小不点：彩虹817。& ^% q( z, q' y- ]9 b3 N& {( b
' z& z! z# K# E3 h# k4 Q
% A d1 B* M3 b+ r# `' K+ Q
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 S( o9 ^3 D% o W# M
0 h3 r1 |9 q5 O; \, b/ M
![]()
+ q* w9 L2 p" {9 U. U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
g6 k/ ]. G% L7 t& p" u3 V) A
$ m" e" p, N$ l/ n1 }) F% V+ V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。
, d% Y8 P U8 H9 Y* A: w% ~) K
4 S# ?6 w+ F2 i5 q首先，在设计上，这堪称天才，打破了一系列常规。
9 c0 ^8 ~. b% Y9 u% i) |- s L& o" m3 N- w& r8 H5 W! _) ^
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。# |% @$ g/ R7 X) D8 S/ K. P
7 k* F1 K, ~( t. G0 c9 h
![]() . ]+ y! S" E& {; e. H
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
* n( L* T" }" d
7 F B3 _/ q8 J4 ^![]()
9 u+ j/ \% ?* Y2 R, b也可以用串列双桨，这样前后双桨都用于产生升力和推力8 t5 X! o4 L# p2 @5 X* w
7 O6 P' J* f# V) f$ D; D![]() ' r! N, R: Q0 u0 J* U
或者并列双桨 x# O, N( ]& X
) \/ M* W' e0 C![]() + Y* J0 C; ?$ V' H0 f* @$ c
当然还有俄罗斯卡莫夫最拿手的共轴反转双桨
/ ]& ~- h! V ]% w( I4 x3 x
4 v' d& ]& _1 v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。" f5 e/ {% A' v9 A7 c1 |( o$ ]$ R
s: _* T0 G& n
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。. @1 |2 G& Z. [ O" S) H
0 ^7 r3 E& z, O! q+ C
) U1 ^* z4 g$ u8 T- a
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% ]0 O4 [3 f; H
! y- l; L+ M4 Q. h9 Z7 x
![]() ' `. A/ a8 k' p- n) o2 ~/ T9 w
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-263 I7 W! E) Z* n4 W* U
+ f9 v# k+ z- U1 q7 L( f" Z
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。8 B" `9 P; j) w: m- V
( ?' {9 x' r1 s- B! t! v: N9 Y8 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。
' |2 s) t- `) Q' N0 y# h/ l2 ?/ } e
![]()
4 o8 P, Z4 P7 h1 a' d仔细看看，没有任何控制连杆和滑盘结构8 W" f2 l+ x; _3 q$ u
- z) g' j& F2 H. Z$ C( i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？
! J5 o( ?% _* \3 ?& w& G2 S7 j7 G1 V! D* G
反常即妖，彩虹817的“妖”正在上面这一坨。- }) b/ ~9 }& G4 j: k
) c2 z) o2 B5 {8 A, u& Y- U
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。
w( P. A" B( N. j& Q' N ^& G& M6 w% P. S8 ~, Y$ J: X. K
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。
, J1 ]& |9 j5 b( a8 i, I: T
; k% o' A' u) g( d, n![]() 8 k2 s( z0 G/ {7 |. D$ k( i
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& F% {" V8 ]- p
$ Y7 }1 L0 B! J. }+ h, x3 n9 l
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。/ l4 Q4 S' |8 m1 H+ j5 ]7 h# T6 \
: r7 @" t, N3 A2 M# k* K
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。
! M1 A/ a3 R$ [- {/ W8 K
" s( P: y& j, \7 Z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。5 ^! h8 {6 h4 ^5 x
/ a/ |* c3 L- g) q# L/ u+ f
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。; t, {1 V# A9 K& K1 D1 }
' d2 h, ^2 h+ C! g' u
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。. Q" i2 B1 l( k6 i% I/ H
) L: U1 s* H2 g. h) N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。
( r8 b3 B1 v3 C% `" |6 r/ ?* @) b4 q& z$ j0 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：
u5 d p ]' o, e/ E$ y. z
2 y4 C, V# s) R8 i5 C2 X“喂，小飞哥，抛7个宝葫芦下来呗。”% D' D/ m6 W5 n
“饿了吧忙着呢，我们美团要不要？”5 P6 B# _3 x) \
“我们不挑食，谁来都行。”
0 T; Q1 i$ U* s/ {“来啦，接着。”: D0 ]6 R% T. a& f' n
1 s; h9 F7 W1 x) h- Z这等于飞机帮着送弹药了。
- w" {7 y9 S7 y! h, E3 o' q3 W7 _- O8 F' a
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。 ?9 Z. u, z G! }' F3 h( m
3 l3 m$ a p* t+ ]![]()
; M- e5 n& P6 g/ h5 [ d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0 ~: Z+ F+ e5 c# |1 J/ U) b! P$ U- V
2 i5 e4 C+ q4 h% w![]()
" C7 N6 R, z# M- r. l“神雕”双体无人机是另一个突破常规思维的产物8 F: S1 l3 q% `1 U5 V8 m0 O+ m
4 e9 F, w& g" b) P! w) e
![]() $ O4 K! t2 W% b7 q1 _' p
如果说飞鸿901巡飞弹还能找到外国现有产品的影子( ?5 R7 G5 y; A) z& \( T3 T2 P8 c- v8 R
- Q/ ]4 i2 l0 t3 K
0 f( c6 E! D. y
飞鸿97这样就直逼世界领先水平了
- j& ]1 h8 Z( i, t* o- F% r3 [9 W t9 _' t
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！
1 q3 R. G6 ?- v1 U
$ z \6 E+ W" m) I; [ @# 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
