|
|
本帖最后由 晨枫 于 2021-9-30 11:20 编辑
& q2 U/ b. i: @. v. [+ L
_' {3 z6 I- P& E3 s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。: i. Q& i8 z! L3 r! F1 Z
, q& j0 m! M. l7 q![]()
3 _$ L( n8 f" ]# ]/ U! _7 r: a( b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
, R( t0 N( _0 l& o5 F
. J1 T$ b2 O0 K; b![]()
( i" m/ v! i* b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
3 A+ | D; s: Q+ H; \* w
4 o, ~# |3 ]* o2 H![]()
" X7 t1 o8 O" Z D9 [" v彩虹-6速度更快，升限更高，载弹量更大/ J( X |2 v8 d
! Z" r) c# R* H: A& u$ O
![]() 9 g' r7 y2 L, H+ ?! g9 q* Y
彩虹-7还只是模型，但展示的潜力更加令人遐想
4 ]) W( @9 ]9 V) Z% P: x) |7 _0 i1 G6 Z
![]()
. L7 C8 H4 ~% [9 c5 G T彩虹-10则是垂直起落的，指向另一个发展方向
" K! V( y4 ~7 \
0 V3 x1 F0 ?3 s但最有意思的彩虹是这个小不点：彩虹817。
}% O$ h0 X; H9 }8 a9 s
. s4 d8 b- N$ R* H; J6 ~
) b7 E" O% Z$ n
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; G3 w" t; U5 l/ z/ T d8 r2 o2 W
3 [& h: v+ E9 c/ U# }% c5 C/ }
![]() u0 W" i1 @/ ~: |* O; d8 g
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
: ?0 }+ g9 o& F+ j: x8 z7 b/ E
, e$ G7 f1 m' x+ Y: n! u. m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。- Z. g$ w% H/ P( ?7 [
& f2 b3 ~" d1 v
首先，在设计上，这堪称天才，打破了一系列常规。5 ]" w8 R& }# O; N7 |
/ g% [0 y5 X G( @8 D$ ~
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。
7 X- {9 m3 ~0 n' h
) ]. W8 h/ W6 M, V+ r( K![]() ; G! w( J2 z$ Y1 Y
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# H+ w' F: Q0 \# I4 G. O* m) a
* r( O0 w% Z" _- p' e$ V: K5 r
![]()
7 t8 q1 m4 V. G9 x$ s0 H, e7 i9 I也可以用串列双桨，这样前后双桨都用于产生升力和推力
. ]- { v: g# X3 |$ r. c: d3 X4 i% `5 D2 B. ?; ?) s4 k+ l
![]()
% @6 z( ]& a& F* A' z6 ]或者并列双桨, ]( @1 ?3 F8 k% u% G: @5 h/ f
9 T; m# |+ K4 e, m5 @ I![]() 9 h2 [. d/ M5 @4 F7 d. |4 l6 t3 j
当然还有俄罗斯卡莫夫最拿手的共轴反转双桨
; k. X6 a l3 g: g8 k9 y z0 n$ t; c# _. s
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。( v# F3 I4 S- q& g1 u0 S
- U5 {3 ?$ V7 X) a9 z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。
' t8 Q4 I3 G, e2 W" g) Y( @8 v5 _& }: J
, B8 X7 K% J3 O6 ^: X* @# C
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( e- x+ i8 o7 A
+ s& a* S. X2 w8 y
![]()
/ g. n9 D6 [" o6 |5 t" 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
0 ?! M( O! P% ]; m3 M
/ [) t* S. t& N& ]: l0 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。
+ w$ n# [( J- W- L" O; L: c% V& P1 _
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。
: K0 ] y9 o3 X/ [; B' L/ b6 R, s% H9 W5 l+ @ a0 M' a
![]()
9 F* w Z. l( r0 ]仔细看看，没有任何控制连杆和滑盘结构: y. b: C0 d# U) D9 p, j
4 B1 Z8 f0 U$ z! b$ m
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？
% {& n t' K9 H2 B8 D# r* c
O* P( L# g+ q( U+ U9 A反常即妖，彩虹817的“妖”正在上面这一坨。/ m5 [* h5 r: V Y7 s
' O9 Z3 `8 G6 g& G
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。
# O8 n2 l/ \! U8 h2 j p1 K0 Z7 `3 m* x5 b4 ^
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。
' }+ C9 i5 P6 `1 E1 v9 k( i1 A; G6 N7 c; \; v( F
![]() 3 d, z6 _* e; ]& D
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
- M4 O8 f7 N) {# {
. n2 G& \! Z' r5 }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。0 D6 p8 P9 o: ~* C* `
3 o- w* v- E2 r, }) ~1 b( z, M
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' T! B3 |+ M$ [4 m
2 V4 U, v& J% W& d# t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。
# e+ o3 `0 O+ d. s8 k* O4 C
7 g7 q# @) f& G$ C! j- M) J& K' V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。
0 B$ i; e6 X0 z1 o- N
2 n3 Q, G. E( {, _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。$ [+ B, w1 j5 U* |5 w- b
/ E# R& q; ^ L* X; L% Q# V; c2 _1 t5 z
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。
3 O% l- S7 u5 g0 j z2 }2 t/ S" p3 z
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：; V0 a! _& W ]9 D1 r. M
# `" X. w. v' b# x
“喂，小飞哥，抛7个宝葫芦下来呗。”
. n. B% B$ m3 B5 @( P% z1 z4 Y% k/ h“饿了吧忙着呢，我们美团要不要？”+ q* z; i3 w) y# X( l8 I
“我们不挑食，谁来都行。”" u5 ]; ?& j6 V' w
“来啦，接着。”) m2 i+ ?( M6 p$ T0 L/ M) H9 j
. V! j6 u7 |4 w5 O% D8 C这等于飞机帮着送弹药了。
" o: N& ^" @( l4 w0 @; Q! _+ O, ^0 T6 I
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。
1 P) Y1 I# e+ C, ?$ O* i) s0 x1 u$ G5 k# `
![]() ( ^! O, u1 Z8 Z" D; C1 u
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9 u6 m& m* p- o' N: L) Q) U
; w( S2 S3 l2 b/ }# ^( h. y
![]() / S# a8 r) W. \- x" Y6 q9 s
“神雕”双体无人机是另一个突破常规思维的产物
: B# K% x0 o& d: p+ A% I
) b9 S& q% h& H8 j% s1 m6 {% |![]()
+ R5 H7 H5 v1 b d; K9 h如果说飞鸿901巡飞弹还能找到外国现有产品的影子7 h! |( d4 i G
4 q. b! A6 F! ~% `- m
: G/ G' ^5 d) Y. l h b# ~* q飞鸿97这样就直逼世界领先水平了9 M4 R0 F6 z* p! m% _3 ]
; u, }7 \% K5 r- z4 x O" J! 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！
9 C- i6 T4 w/ d. W* _. q
' F: o; R- [. ]( ^# u, }& U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
0 T6 j' r7 G7 O9 T
