|
|
本帖最后由 晨枫 于 2021-9-30 11:20 编辑
) T& x& b. `& l1 V5 d5 V0 z0 C5 |/ M# ]/ 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。9 ]: w, J% m3 D. [4 _
$ `- ? u2 k0 c& M+ Z![]()
) L, h0 h$ k; ^. P# Q0 ?8 V4 ^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
1 O; x5 s" z; S" \ r; Q D
3 i/ Q8 Z/ m6 q![]()
1 y1 d4 k9 ?2 i/ C. i! a v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1 a7 ~! r& F3 f8 [
! J8 W; w9 N" K5 Y N# z/ b![]() 8 z2 g5 \* f( v0 R0 [( k
彩虹-6速度更快，升限更高，载弹量更大
) o: t h& m+ b# i) Z/ F6 S, m! I# T
![]() 1 w& t: P9 K0 W' _
彩虹-7还只是模型，但展示的潜力更加令人遐想" `: l9 \- A9 K5 |6 r2 ~6 ?
4 q9 H& x9 V& J2 k![]() . `4 v# P. C5 F l! U/ w
彩虹-10则是垂直起落的，指向另一个发展方向
; k. n* p \+ V
+ b D* T% {: m7 [' K6 n. g但最有意思的彩虹是这个小不点：彩虹817。 l# c z: {. R6 v8 _- ~2 E0 Q
$ ]" R- r! {9 f
; Q1 Y' H7 h8 L8 `( G) `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) t e6 J" o% z
% ^5 P/ [/ L# K" K3 V$ \
![]() * D' \- ]( I. s. f
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/ V: U) [/ D- i8 c
) Z) W8 k: b- Q- E: J9 q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: m' U2 w8 {1 |, z
. R6 G5 j2 ?9 ], y2 V首先，在设计上，这堪称天才，打破了一系列常规。
a1 x$ o3 A/ }4 r# F2 A9 X6 c, [& O" j7 @ e6 K' c: P; A
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。1 o: @3 J5 w# e9 a8 p% h! s
# `$ Z$ k O9 `: }3 z' I9 }% |7 ?8 z
![]()
1 L/ C( h! Q1 Y0 \/ j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 j5 {+ _: h) Y& C2 d/ k# F
! x2 e% H: `% d: U/ Z![]() / A4 j0 a& Q8 A5 q9 {/ O
也可以用串列双桨，这样前后双桨都用于产生升力和推力$ D6 }3 ?0 u% G1 Y1 Y
; p* Q; Q5 j# H" y![]() : x& H$ {8 z8 e' C1 I' h
或者并列双桨
+ S% o; s8 t( k1 _/ E3 `6 U7 \, j8 R9 q! X- E
![]()
4 Q8 t) J9 Y# E+ n% g当然还有俄罗斯卡莫夫最拿手的共轴反转双桨
) j# _1 V; t$ J2 k, l; g @2 L9 R8 [
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。/ r! f4 z0 }. U7 |8 E1 S
: h* ?; P5 w* Z2 L9 b. O" B4 E" p
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。& u6 j$ w1 S1 i5 ~1 i! o
0 d% v4 u, n. |8 x3 Q) X Z; a2 O c
- F/ w" b5 o8 ~, R
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% b9 A8 s# Q/ }: O+ F
- w, P4 ^1 o/ p5 }: _3 S/ V![]() # l5 p4 E9 f8 z5 c* i. b: w
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-266 Q6 @7 U) s4 k) k0 |
/ {2 Q. y# ^0 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。) @( k- X* }# c$ a: j
2 k: P: B# i4 H3 u0 R2 \7 a
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。3 A, p9 V: C' ~: t; t7 ~9 `
% T: s2 o1 h3 {# I9 e" o$ B![]() : x2 h" O$ @' \# w" b$ r: S
仔细看看，没有任何控制连杆和滑盘结构
: X' E3 g: B. Y. x. R# L- f5 Q
" n6 p& B2 n/ f, D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？
5 ^5 T$ J# Q! X- [, \1 y c( l" D9 \7 L* y4 U
反常即妖，彩虹817的“妖”正在上面这一坨。: e- a# @3 U7 q8 M& x
8 ?& @* E2 K; y. u/ t4 X& ?
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。3 s+ [8 ~- E4 M3 L2 j
" W" O5 i1 D8 n! Z [- a2 ]
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。
. ]1 K1 S* w3 A/ `$ {
( [ y3 t* h) {# `5 |![]() % ?& j6 g8 s! L
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
: k+ j e, {7 {* y, G- ?/ J) e' y
1 O$ l* `+ s& }+ O5 A1 \. D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。* ~2 a. I% Z+ z8 |# A6 {
$ g/ `; ?' `7 @" _0 W' g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。- J7 L- V/ v y
, D2 U1 D% c" k$ M3 ?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。
- m! u+ w& A( F. C4 f* @# E2 W) f, p! s4 G+ V$ r/ `, s
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。" T" h4 A4 c7 U1 q3 ]! d. o
3 W- l: @. q) o. ?. Z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。: _% _" i$ ~: p, g. X3 B
# m! E) O( r0 k
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。) d, ?7 ^! D5 a* H! T) ^5 j
$ x9 t& z% b' |; {% \* L" h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：+ U' g) m; n* I4 p
) x# r" [' I s; x0 ^“喂，小飞哥，抛7个宝葫芦下来呗。”# }" o7 U! A2 X+ m' F1 P
“饿了吧忙着呢，我们美团要不要？”1 t D( G' x7 @+ | @1 p
“我们不挑食，谁来都行。”2 _& r j% C2 ]/ V9 R0 X5 g( r
“来啦，接着。”
' Z; y( Q) V2 D+ z# J" {) H) r- q3 x( C$ T1 n( E9 R
这等于飞机帮着送弹药了。
' Q, ^- w0 w3 G: r; V: Q5 d
# }) A0 [ M8 C: I+ C9 p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。
/ z ~7 c# _, L3 E: P7 P$ Y$ k3 z$ ?* R4 _
![]() * ^8 D3 E" x; |3 Z- V& y. ]
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
6 L+ x# z/ |% \& n! ~0 u' x$ Q' B
![]()
2 B; H j6 a/ v4 E9 S“神雕”双体无人机是另一个突破常规思维的产物/ W1 o; v8 k# Q; U8 H" ]$ m
! S# G$ O& P7 S' `" o
![]()
& x0 _0 y( M4 }7 d' _* S如果说飞鸿901巡飞弹还能找到外国现有产品的影子
7 j: m1 [& K2 p! f9 c, j& d$ p8 [7 w6 {; h; K
; W+ H& C1 @( @" j
飞鸿97这样就直逼世界领先水平了, z9 O2 A+ ^0 g6 x$ t
4 k9 i. Z0 `* C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！
. ?' c) }, \7 T9 Y: x( U$ A* _2 D- q% v- Y) w; I' M$ y0 \
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
* N% c' l5 A I$ Y0 } f
