|
|
本帖最后由 晨枫 于 2021-9-30 11:20 编辑
* ]" { t( @+ A9 t8 ~* N- E+ ]
" }' e% O% L" L) v' g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。
. n2 i: k/ ?$ n/ t1 L2 d
1 O4 t+ U0 B3 ?5 M$ o. A![]() 4 V0 p! w9 o. d8 h! h* G, F/ 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
# J% ~4 A' P" d% z5 G2 i- \' L$ r) ^, Z1 M9 |
![]()
* V# ]8 y) I8 y( g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) O- W) F$ f. O3 f O
( a1 H7 w- _$ }' {8 |" Y4 J![]()
3 m- \0 h, g# S, @彩虹-6速度更快，升限更高，载弹量更大% _( z( I# q) f; L) M( P
% N- M, j8 p- S$ t![]()
1 n. Y, a9 `5 R0 W! O' s彩虹-7还只是模型，但展示的潜力更加令人遐想
* m+ O0 x2 w' @- q4 h2 J, m; G1 B! b. N- N
![]() ; J4 I) u6 t( _2 p8 o+ i
彩虹-10则是垂直起落的，指向另一个发展方向7 n4 N. h- Q# |5 ~
; A( E: h4 E5 k1 Y- `但最有意思的彩虹是这个小不点：彩虹817。
. W0 [! f# g5 s7 i, y F1 N+ F6 t
7 I5 `, y" n$ u& ]- |0 l1 m
% \0 B/ c9 E2 U( D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
4 A2 n. O: @1 M6 l* y& S0 S6 J& W r1 W
![]()
' Z( @7 E* G2 T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
, \- `# _5 T0 N2 B$ h" ^6 l6 M' |/ p7 r+ [/ _/ l! s
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。; U5 i3 D* ^" H- s; n
\" `: a. |; f6 @9 P" q- n- U首先，在设计上，这堪称天才，打破了一系列常规。) f8 f& t' t" D3 v* R$ j3 ^$ W
6 ]" S* Y) O4 X) a5 |7 I8 b8 o: y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。( f9 p) O" X; U/ Y7 Y2 Z8 Q }8 [
: N: a2 f8 y( v7 o4 S( p% z
![]()
/ v' q% y, R. P$ J, D% V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
8 W& z$ q1 r; v3 {* u6 G! Q! Q m- q1 R# a5 h# h
![]()
: g) T# h' v( U/ [ A8 C* R也可以用串列双桨，这样前后双桨都用于产生升力和推力+ W. V! f# q. I' g% V! {
1 k% v( V5 b- f; a. N. k
![]() 8 u9 x( N9 n; z) q
或者并列双桨
! a1 ~- N j: h( }0 S' b1 k% e5 ^& [; r& j$ t. I8 s
![]()
! m: J8 y( @, s- }, Z: y! F当然还有俄罗斯卡莫夫最拿手的共轴反转双桨4 a1 j6 [2 U4 t, o0 `
3 R' u) Y4 s$ ]; Y. k' w9 x
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- Q6 r. R v4 f& y1 R% W: p
* J3 q2 s5 v1 {! d$ a r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。! r1 w; i$ H4 A, Y* C
. t7 v% ~3 G, |. m* ]$ R2 e( e- G/ i; c
, X9 m/ c' |0 \9 Z; V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' A# r( A' m. v
& b D" |' d* `
![]()
$ l: W9 B( |3 L) k. p7 [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 {& h' b* |" E/ h" [) @0 ~4 f% k
) y( J% W6 N/ t$ `1 C s1 _8 ?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。: N( K2 J* W9 u g1 i
r: @/ s8 p' P: `, y% y; u/ L/ ]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。: C ?( C/ U- [; I: d
( ~3 `6 T- `8 m' e- A; w![]() $ d+ r) l7 A- v& ?
仔细看看，没有任何控制连杆和滑盘结构% {$ A, Q( k8 w
3 L+ H: s# m; }- ]' \& \ {$ D6 u3 E
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？- q; N! |# l- c& J
6 O' W4 _- v& W6 Y, j/ P8 q反常即妖，彩虹817的“妖”正在上面这一坨。/ ~3 I; j8 B! M9 k
+ V& U* c" H4 b5 _& @& V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。
" L# _1 j; g# D: r4 d: ~8 c$ A5 o; e/ t' S
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。8 ?/ l- t% e& }
1 j$ @# H/ [+ B3 O8 B% d
![]() ( Z: s+ E- H6 e$ b( U" 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/ D" w: g) E1 S2 V! h
. C. y! W, F6 }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' B& r$ v' H- Z" w c
2 r7 U( ?3 o2 C3 Q- u8 U0 [7 V/ 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。. i6 s# |8 d- t+ U
g9 V$ ^& S; Z5 Z- E
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。% l9 ~3 n3 K* N8 Y7 b& t" Y
5 X! v1 Q& U% [& ?; l2 D8 l
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。
6 W7 s; I7 N2 h b7 D5 j z5 X9 H/ a: D% p7 O
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。" {" l+ C4 M \2 ~ ?, d& W
C' ]+ F8 B Y, A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。9 P- k9 z8 L B. [8 P$ M. ~% g
( e |: L$ b3 V6 l% k0 d( b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：
, m' K) H* _3 [# C9 i8 w$ N* v6 a5 v6 x; A" P+ r9 g
“喂，小飞哥，抛7个宝葫芦下来呗。”
3 r/ ^- y4 F+ V* y! C6 F2 r5 H1 R9 t“饿了吧忙着呢，我们美团要不要？”# @' n9 ^4 \8 p4 s
“我们不挑食，谁来都行。”9 z/ o& L+ o- U2 }4 R
“来啦，接着。”
7 c. r3 t* b6 h* r
" k: j# s- |8 v$ d% H+ c这等于飞机帮着送弹药了。
; P# @' z+ \ b2 [- r
/ p P) g$ w6 }* }7 k6 [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 u$ M* F! Y, `4 l
8 {' R. z b: W, J; t![]() * d( J: o- ?- g% X
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
. G2 W! B6 _5 A9 [* v& H$ l; ^8 O( A# Q5 h% A
![]() . {4 c0 i0 j0 Y& w. U
“神雕”双体无人机是另一个突破常规思维的产物+ ^# ? L5 Q# k- [( g! ]
% n9 q$ A; p, c5 b1 p9 f
![]()
- X# K( Z9 ]" z/ @5 D7 [如果说飞鸿901巡飞弹还能找到外国现有产品的影子, l# d7 Z; B9 l
0 v: S2 d+ S% U
) ^: i9 \& O7 b3 W2 J% S! p
飞鸿97这样就直逼世界领先水平了
+ L8 u/ y" k2 d+ ]+ C' j/ O: I
% U' ]7 n' o4 j; Z' A5 L% ~+ s6 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！
' d* ?9 k' _5 u
, @, s2 Z- S8 @% j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
