|
|
本帖最后由 晨枫 于 2021-9-30 11:20 编辑
% C4 P, z/ L) j
# V& ~# J4 V; S; i! Y% l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。
9 W1 G" _8 g2 ^. n$ c- g" k
9 `) g9 X; s+ r; ]' [![]()
, X5 _1 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% ?. m. d4 k3 r2 e( M
) _0 I# P' N* E3 u6 Y0 a% Q
![]()
- s. E- l' q; Z1 F: X* p2 r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- E8 z$ A3 M. M: c) p1 f
: z: i! E" f' h' g1 o$ B![]()
" v' M" I2 b0 v+ o彩虹-6速度更快，升限更高，载弹量更大/ D2 G* [ i; j F1 |' T
0 d; j' v2 g! |% M- y![]()
' l% `) l3 @$ [. _2 I! ?彩虹-7还只是模型，但展示的潜力更加令人遐想
$ q0 Y6 N0 z# P0 N" `7 B1 i1 Y+ `( h6 a+ Y6 n1 m" G6 t
![]() 5 ~& p1 y2 K8 d0 |% y) p9 ~- F) e
彩虹-10则是垂直起落的，指向另一个发展方向
& H. `3 d% s. [! N4 z$ F8 V m2 y) Q# P) C
但最有意思的彩虹是这个小不点：彩虹817。4 l- a$ I8 o+ @+ ?6 d0 ]$ N( R8 ?
* X, F! Z4 N' O! Q) V+ v
4 ~( n v1 ]( m# b$ c' Y$ 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) x8 F0 w7 _0 T- }
5 F. r" g9 r6 @![]()
+ `: ~2 W. c9 z- q* \5 _1 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
+ x- A2 w& |0 G: A: ?5 v6 r
; I9 {( U; M; `" G. Z u2 M$ y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。
- A$ u: M0 T3 |+ b- ?8 L* H" c7 U4 ?' F+ p% O5 r$ h% G' z0 X
首先，在设计上，这堪称天才，打破了一系列常规。/ y/ i* n- G) H6 S9 L. B( f5 `, {
7 `0 u9 E* n2 c `0 l7 i2 q 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。
! @+ o/ D i3 M5 W7 g8 m, x! w2 q, e
![]()
! f) l5 F0 C, |" Z% Q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, X2 Z# K- Y! G; z2 p7 f
- G$ X) F" c# C: ~+ u7 }* J1 _
![]()
# L* u' L- ?* G$ F也可以用串列双桨，这样前后双桨都用于产生升力和推力$ F0 |, @) U, M& t' l
& b+ A5 L7 h5 z5 m4 w
![]()
3 F4 c7 G1 I- o0 E或者并列双桨! |; _3 x5 c, ^% M# r
, R D2 P; A g/ t; K+ d7 ]![]() % K0 ~, [2 n* P$ ~0 ]
当然还有俄罗斯卡莫夫最拿手的共轴反转双桨
" D3 N) N% y" `& J H `$ \/ w# g& C0 N% w! f X8 u
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。$ k6 M" z+ X8 _* h2 `' i) H5 [
$ M. o2 ^. P0 x+ @1 L$ g+ M y
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 J8 q0 K$ B; A. T6 ?( S" t8 C2 q$ s2 e2 |4 X
! p6 A: T8 B- }& t! b1 G
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 R0 W8 ]! E' n" d
0 M9 c* [$ V/ W8 \: R- ~7 {9 Q. o![]()
' ^7 H i# f( z. s% ^. q- X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
( |) @. o+ _3 Z0 |1 C
- Q- E6 U% _ S$ Q$ }' n4 x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。
, }7 G. e: U: E, N
2 x* D% w4 y) f/ F/ N9 v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。
7 [+ `+ h' x4 I$ C$ O8 X$ H( Z% J& Y/ P& B2 g/ E
![]()
: y/ n6 l4 }& u" `仔细看看，没有任何控制连杆和滑盘结构
0 L* X+ \% {: u$ Q7 M! Q: ~: U# g6 D, @5 O6 L
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？0 D7 [1 s% b2 [1 ]" h* r6 R
: ?8 n: N0 t6 E6 Q9 a1 e+ ~反常即妖，彩虹817的“妖”正在上面这一坨。
( c* Y! J" a8 u5 H8 j
- N0 L9 u5 l) L( R% L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。
$ k5 g' K8 t! ^& n1 B, E: D0 Z: z1 @- I, |" s2 b' @
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。: W$ t6 z. l2 |# m" A% \& p8 v' ]
' _3 p6 C& `4 [) Z2 w0 D![]() " G d5 v* A& x$ n+ 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( Y3 m6 w+ }. Y0 f4 J- ~
; t* k& p; S2 S+ J1 }: v" b s- h0 x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。
9 L! l5 n7 l6 r) x
7 G% n. g& u. l5 X ]& [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。
. z% J0 r3 K; a5 c% S9 n1 P( K$ n9 X9 Y- i. ~( u; 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。. n7 X1 q; x" ]* N
; q; U" ~9 `: 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。7 d% ?" G" P$ G' l7 i$ Q
( E, |6 k( D s' V4 z) |/ I
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。
. _3 O5 Y+ } V. f! r8 P) \5 M
& p7 ]6 l; v( s7 P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。
4 D4 k+ x- _; p8 c$ l/ Q# _
$ y. `# V) `3 n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：& }/ J) f: T: ^0 N( ?
9 a' H2 F( f+ m) G. D$ J“喂，小飞哥，抛7个宝葫芦下来呗。”1 H$ b; ?+ ^# g$ l+ Y/ C
“饿了吧忙着呢，我们美团要不要？”
5 f' D3 }! t7 w“我们不挑食，谁来都行。”# ~$ ~' J9 w* S. X0 B ]+ B
“来啦，接着。”% g/ Y$ T3 j4 K; M+ ^$ k7 u
. `" e+ y- s4 Y这等于飞机帮着送弹药了。( {- ]. S7 v$ U* L6 g
# D$ ]; X3 a6 f5 G6 |3 D/ @
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。
6 x& B+ x7 j6 \5 q: ] _4 t6 M& U8 c, T; [& R
![]() % u9 }, G0 N& f/ `# O' c& e
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
) M/ R1 s: v) f0 E3 V# V4 D6 O& H; a% `7 F% s
![]()
" R% G1 G) m. P& M2 k; m$ i( x9 D/ ^“神雕”双体无人机是另一个突破常规思维的产物
% {- {6 T- |' I
7 f8 a4 X4 M/ L. M![]() 5 @7 j1 v' p9 m/ e" I% V
如果说飞鸿901巡飞弹还能找到外国现有产品的影子
$ w' k% Z; A* _, S$ _
1 t3 J' m0 E' k
# @! P# _, s& U' H# ~- k+ w飞鸿97这样就直逼世界领先水平了8 X2 H4 k2 e3 s; f3 J
9 l- C) q( V5 `$ v
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！! A' W/ b' W h! b
/ b$ ^3 k3 }; P$ Q
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
