|
|
本帖最后由 晨枫 于 2021-9-30 11:20 编辑
7 y- D3 K+ L9 L& Z, f
& e! S6 }6 S8 K D. e5 _: f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。% U, g% d3 ^/ v# z3 y. x/ b
; Q( A" R8 t p2 G; h![]() 9 R8 }9 }0 H, 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
2 }4 N4 T' s d. w" A8 ]) o+ S# Y4 G- r ~ a
![]() 1 D L7 ?1 u9 N/ D7 j! v$ 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
o& l* |* ~% P3 a9 n% i; U& ^# K2 E3 i% E1 {7 J* e0 w$ W
![]() - s5 Y. D( U( a: p6 H
彩虹-6速度更快，升限更高，载弹量更大
. v) T- }, x$ e& q& |0 O
4 C: E+ W2 [; l![]() ! y9 M8 V# O6 T# K$ G( H& \8 D* u
彩虹-7还只是模型，但展示的潜力更加令人遐想
" B3 F3 F3 T* c9 p" _0 w5 P" d& K2 G% f7 m; _# X: }! B
![]()
9 y7 J2 `" v) @0 V; V Y/ o彩虹-10则是垂直起落的，指向另一个发展方向
& }- g+ Q* T; X, P* U. D
" g* R5 M% C. W8 c但最有意思的彩虹是这个小不点：彩虹817。
1 W& Y m1 V% ?& Q0 Y! e8 h9 i5 ?& `7 K
, Q0 Y* y3 i* V+ d4 s/ a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
/ J. Z9 s3 s( p$ X) @( L4 e, A# m8 U( J
![]() , Z1 s, X) ?1 f# Q1 a: _
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
. a& m2 F. Z& [. W [( l0 R9 a- T4 y! j7 |- _% R3 `& {
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。7 f8 Y) c1 d, N9 D% t
0 F0 d- p0 |7 q+ ^5 ?+ B% v
首先，在设计上，这堪称天才，打破了一系列常规。
+ e# s) r7 s* n% I& F" x0 [1 f& f8 C4 ?7 X4 S5 h
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 U# p1 c; x$ _9 H$ E; }* p
" Z1 B' l" K# V* F( h![]() 3 p( r& r- n7 K' ]7 }% T) K
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$ x$ U; F! P% K4 d1 P1 Q/ A7 g
# o2 S& f( o6 b' k; C
![]()
- |& M: p. S; Z8 y$ |0 ]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 t2 k* H' r: ^+ f$ U7 y c+ ]: F1 [# Y/ I- y a# R1 d# ^
![]() # G# V$ S, g; e1 k
或者并列双桨: ?# A5 ~1 ?. f% f" d( d% S
/ }9 L' y" ]- P' B6 [![]() " F. b! x, r4 t, w+ z
当然还有俄罗斯卡莫夫最拿手的共轴反转双桨9 C% u* A. u& j C
. H, x8 b% j# f8 g2 ^( A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。. C4 a2 V5 T: [ B7 t' _/ B
; _: ~( g- z4 }) r# x4 [& P( n8 @
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。- ?9 u! X2 l. d% X, }; j
$ z- N6 ~7 b e) U% p; Y- w8 M
1 a6 v7 T" ^/ Q' |2 T3 M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9 I1 {6 T$ A9 n6 x' g( @
+ [, T5 s* Q: S![]() ! |2 t1 B) M- q, T2 N/ d, ^ A2 h
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-265 m/ y1 s* a& {, G: I/ w
1 Y! J# T* j$ b7 T( X4 S: s
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。
' {* c, J0 r" a, a9 n8 h8 B$ q+ [# z. m# l. @: r& O
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。
# K% t0 ^( h+ W( x- k8 Y+ I7 M! b; E4 \& s
![]() 2 z! x+ d! s5 X( \9 H6 S2 S
仔细看看，没有任何控制连杆和滑盘结构
0 @, Z$ @7 r8 A- A
0 n$ Y; G) l' }: S) _; 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？% D! [1 _2 y" J% |; v/ v- K% y" o
+ m( ?; t$ p4 |6 @
反常即妖，彩虹817的“妖”正在上面这一坨。& }' w) X8 B' ?" y4 Y- G. Q/ J3 V
2 n V; R0 s( V& j6 p5 M) S6 K
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。, Q7 c+ T4 p7 J& _0 f; `' _" R
" V1 ]+ L( f# L1 r' {! z1 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。
+ @( g) A( Y; V, w# }- w
" }' k0 x# x+ F, i6 x![]() 0 t! t/ G5 V! R2 t2 T) T
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& o* [" t# E# @8 N8 D
6 C- X7 f9 `5 E% Y7 s* k4 h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。
# p2 T3 o% x( i+ P" j: [
! v1 k& z9 v" s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。
- s: Q; C; c# V% j0 [" Q0 u( d1 z4 t3 T4 R2 }2 x3 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。
! { b& r( L" O$ x. v$ y( Q7 I! h9 {7 T5 ?
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。
) e2 h3 T J+ ^+ w4 X( o! j& S% b( g
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, Y$ ^1 I% L. g" }: }) y
( `7 r0 m% l# P6 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。
: Q' F& K- z( \% L
J% C4 C% E3 ] D$ R$ z# d) [: Y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：2 v- S& F- v5 \5 O
0 a% D7 F1 y b! U# g% G“喂，小飞哥，抛7个宝葫芦下来呗。”6 ~6 J; L! q, H8 F- F) a& C
“饿了吧忙着呢，我们美团要不要？”3 u- x1 E- n. k2 Q
“我们不挑食，谁来都行。”* F) e/ Q8 V5 } p) N
“来啦，接着。”9 E- I" D$ X/ R/ q; R ~* X0 p$ H
# P. |9 Z+ C! |3 q这等于飞机帮着送弹药了。
% J5 i; \. y* V) @% X! y3 c' J
- Y, b& q' }2 y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。/ B- ~- b: ^+ u: A' ~
7 i4 W8 P3 c' B7 P0 p, h( v$ F/ e' L
![]()
! l4 S! a: ~9 C( J8 P8 d& R/ k- _( H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$ r' c, p5 j2 B N; r7 q
4 d) Z& g4 i% ^
![]() 6 m3 O, p* Q: R; _# b
“神雕”双体无人机是另一个突破常规思维的产物
$ \" m) b; H& F( e& V' a
/ Z# ~' s" E$ _/ C1 Q0 Z![]() + U6 Q( V0 X5 v; V4 M
如果说飞鸿901巡飞弹还能找到外国现有产品的影子$ W9 h+ r, I* }" r q0 p
7 j5 [6 n4 e+ f1 C& p, i- ~
0 b( R& X @8 h9 U9 m+ m& J
飞鸿97这样就直逼世界领先水平了
+ `4 b. O$ }# T \8 i) X, [! b. [2 }4 ]- @7 C: r' I7 e) y
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！
, ~6 G& ?4 |2 A, z$ _# o. W
2 b7 l q/ W$ f5 m9 L3 V+ f4 ]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
