|
|
本帖最后由 晨枫 于 2021-9-30 11:20 编辑 # z- y; a( N9 t5 J
- R9 m( `- `1 X
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。
7 \& B# r& `% C. }6 L: v0 h% y1 R; ? ?6 s
![]() }, t$ M5 `( S% @7 x3 E2 \1 ~+ v0 L* O
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# G4 R4 n( m" f. T' {
* P: z' z* G0 I0 A0 R![]() / j. v, ~( g$ C8 s2 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
8 M; S2 N% w. M9 w
. `: ?' O3 B$ o* u4 Z! _![]() & _7 v: }5 p7 P
彩虹-6速度更快，升限更高，载弹量更大
8 Z1 _; v3 G( f& W4 v$ f
+ I5 P+ s! C$ I: j. _" K ]! v![]() 9 A1 h2 M! P& ~9 h6 _; K9 f* A
彩虹-7还只是模型，但展示的潜力更加令人遐想% y6 X* ^0 y& U. Y G2 z
) f6 r4 J, t3 ^' E+ f/ W& _![]()
# l: C5 S* M) ^2 Q b彩虹-10则是垂直起落的，指向另一个发展方向
: ^' j- Z8 R3 ^4 c' t- P
' y& K, @$ y% l0 d/ H3 A7 f$ ~但最有意思的彩虹是这个小不点：彩虹817。
$ L, i( N# W9 k" b1 s
- c- Z, ]1 I- e" L4 X) g
# C1 B4 B: c7 |2 D, V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2 j1 q( c0 { w3 b) R
$ n+ J [. ?) T9 h
![]() $ U' Z, Z/ D) }& z6 h' F9 ]8 O
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
3 L5 ~! o' b j- A4 V: M
' z9 W2 S5 f6 v% v. J0 T" e, G( H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。* W! ^( O; X7 O& n; C; D
# L4 v* J6 U. v# r0 L1 V9 e( ]
首先，在设计上，这堪称天才，打破了一系列常规。
" o; A: \# S9 O% \: ?" w
' l/ V0 U3 g' I* o4 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。+ q. i0 |" F" A) ~# m
, _1 a& Y; [; R* G/ G![]() 5 [( P0 B, b$ z' 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
. c4 V9 K/ M7 h5 \; F" X1 N
2 M: z3 C" `3 C9 `7 t$ L# A; Y* t![]() , F% k2 P# u" I; g2 w3 S
也可以用串列双桨，这样前后双桨都用于产生升力和推力
0 }& g( g' h6 I4 ? @( ~, e& n0 \7 B# H* f0 ?
![]()
* x* ]" a$ D2 w8 X( i1 ^2 m3 D或者并列双桨& j7 n2 O! B! \8 m/ d% a; p
5 Z A7 \; ?7 h+ z6 C7 |![]() " o- r: r; ]& H- d! [6 M
当然还有俄罗斯卡莫夫最拿手的共轴反转双桨
4 y0 ^' B9 A# M0 @- [
% E* K- ~0 k/ c# X! Z% k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 t' e- a9 I3 U( `( y& J0 V e
: ?$ a0 Q- [; Q2 g$ h) @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 L6 O4 ~* g; |/ V
0 E0 w. |; S+ S7 ~! f
9 ^$ f4 x( L* J; \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
1 d# b+ ?) k w0 `% p3 x S( d( {' j3 u) w% Z5 M* e I
![]()
) i0 L: K4 h/ x) a, 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
9 `6 o9 H4 E4 H! j8 E8 E( T) m: _/ o
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 l- s2 J3 A4 V7 @# O# w. t3 g) J
- y+ k3 N* F. @, @2 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。0 `$ E( @" |. v, V# ]% X ~; l% |
. B* E! C% ?) D: `) Q![]() & V. O1 o5 X( q9 Y7 E1 n" E
仔细看看，没有任何控制连杆和滑盘结构" _7 @: C0 W' g9 l) R& [
$ b* I% i8 s" }4 S% E+ x9 K' j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？
1 g* P- d6 C5 J5 `* X3 r W1 ~7 d3 k$ o, B, V& Q5 ]
反常即妖，彩虹817的“妖”正在上面这一坨。; V6 |# A0 U4 u6 [1 i
0 w6 Z- y7 `2 ?9 Z+ v' r* l; o" 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。
% R+ k/ ?7 T$ Z) J2 x! `7 w2 G w* Y
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。
' V' ~( o' @2 ?7 \" R2 [ V* L) e
v5 p9 ^( U3 {% d![]()
/ M V* X4 N) v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
4 K9 W1 F2 n: v- J' e D
8 N1 Z) n+ }" Y( g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。/ P9 c, P, o H. |
+ |$ A- N6 r" W! u, a* K' L8 k4 b4 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。
( T- H* l ?8 p# T+ _! f" w/ k0 x6 w/ O1 F
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。
6 `+ r( x3 G$ F U* Y& N
1 f b1 q* d2 E( a* T0 A7 A6 ]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。
^: U! _ Z% X$ u8 D
$ j; `3 y, ?& g/ r; t8 q. `. {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。# e& K s$ Q6 h
; w l* [. G6 M7 {1 W c ~9 U2 J
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。' U5 `! H0 C3 I& D& l9 A
% B- ~1 u4 N2 L$ K9 ~
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：
$ }& }; z/ W" W5 X9 Z! d; T) \
2 }2 Y. [+ v* |& O" n0 v( c“喂，小飞哥，抛7个宝葫芦下来呗。”
2 y6 N5 ^: h, ]“饿了吧忙着呢，我们美团要不要？”
$ {. M9 Y7 l6 ]1 w“我们不挑食，谁来都行。”7 T& ~: u0 Z2 a! y/ l/ z
“来啦，接着。”
, C0 Y R3 @! R# G% s. r% T+ H6 j0 I/ K
这等于飞机帮着送弹药了。8 p/ U" `5 e/ w6 H2 J
$ ]# S, w# ^8 @- ]& c
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 h1 L N; q' H2 c% x* W- t
) ^' @, O. D+ r- Q( t [6 q; ]5 M
![]() 5 e8 g. Q5 J) |( ]
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 ], [ q0 O- b$ `% q
: R* Y9 M: q$ R# B6 \![]()
! G6 E' P" g% e c“神雕”双体无人机是另一个突破常规思维的产物
. O. N8 r2 |( Z9 `4 n% T6 j
. y% `% j$ `6 w2 Y7 I9 Y! E![]() * S* W# b' D7 \' o4 J
如果说飞鸿901巡飞弹还能找到外国现有产品的影子
; n s8 ^6 x7 E6 y
8 v; Z/ A9 v, F0 X. i' J% O
I& w9 d+ _4 |7 @2 ]* E
飞鸿97这样就直逼世界领先水平了
' U0 x% N! k7 H3 K6 w+ j& V; f2 q" S, E' Y9 K) q2 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！* Y8 ~, C [ | P0 y) {
. @1 o2 N: v: T; 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
