|
|
本帖最后由 晨枫 于 2021-9-30 11:20 编辑 / Z2 X2 X0 S& q2 d
( h8 A o3 p% w1 `5 y7 r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。
" b/ H" I) E) \2 y' ]
( k+ j& ?+ c% ~: i9 y( ?![]()
3 O f% F( h: q$ X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3 I" Y. H/ ^! u/ q0 Z& v8 z
4 I+ X) T: S0 E$ |1 M4 m
![]()
/ z. {# ~$ ~( \% G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+ }% H; e9 S8 d) U2 j1 t
2 V! E) B! r9 f. e$ v6 U![]()
0 s+ e8 t5 z# s6 v! v6 a5 a彩虹-6速度更快，升限更高，载弹量更大, D/ l7 s4 \& J5 G$ @: [
8 N5 p5 S) F2 ~2 Q
![]() ' H' C- Q. ^( w0 Q N
彩虹-7还只是模型，但展示的潜力更加令人遐想
5 N1 O$ G0 b; D7 X, M- e( e) U- |* Y: d7 w( O. N
![]()
7 h; }$ ~, {( a' ~彩虹-10则是垂直起落的，指向另一个发展方向
% |. F4 w5 H/ b: N# ^6 a$ @( O: W h/ T1 T- ^, G; V {2 ^
但最有意思的彩虹是这个小不点：彩虹817。( M5 |3 G* b1 H1 S* A. ?
; M& }+ {. M9 S/ D8 O; f$ l
9 G' i* R+ y5 [5 S- g) b% R( y8 N, H# j" D
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 E9 E( Z5 J i7 A. c L- p' ^
# W1 [* X+ Q4 e# t( j7 F' \) d![]()
# h x) i9 e0 c' ~+ |& Z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
5 b% f3 ^0 Q& f( u
6 ~" {: L [5 A8 s6 c% n8 G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。, h1 M5 i9 n" [+ F$ m0 {/ D
$ s2 e! C, z. t2 O2 Q$ e
首先，在设计上，这堪称天才，打破了一系列常规。
3 G& J$ l$ `* l3 D" T# d& }2 J' J( O- u6 H4 H% C, b: L
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。
/ b3 j% o) g+ R+ G" p% K% Q5 e, M' B
![]()
1 q% z+ ? l3 i; V; A. I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5 P6 s) E- p- ^2 ]1 R% m; E
) o9 b3 M! q Q& ]![]() 8 Y/ c4 A9 C S" v6 O- y9 L" H4 _
也可以用串列双桨，这样前后双桨都用于产生升力和推力$ _7 F8 y3 C/ \9 d5 p1 D" [
5 T8 h! y$ J" ]/ k
![]() 6 f$ J; T5 Q# B; p
或者并列双桨; o( _+ C# I: }6 s
+ k: ~) M, I% |, B/ m4 W( k![]() % i" z$ G* K0 M0 {- J+ {% w/ F' I) k
当然还有俄罗斯卡莫夫最拿手的共轴反转双桨# f" B/ S5 K; D/ p; u7 P
5 }8 S0 K6 o+ X; V) h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。
, I/ l9 O+ F3 P1 h3 { k
" Y5 b7 \4 Y# ]6 {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。6 I2 U% `/ m8 ]+ J8 h6 B& U
* ~2 H8 G% p7 y$ F. k& b& n3 z' r
e' n: e3 n V$ K- i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 q; T9 m' m4 ?$ b% Q/ b$ q, ^$ ~$ l5 N# f8 q! `
![]()
* i! x( k% W1 m `. e1 h8 r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
1 o4 J' D+ S% N( T9 k
; j+ @! _( `- K& ^" O+ P; _: C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。
" o' L8 s9 ~ V3 V$ u1 U) ]# t
\9 h) @! u& c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。 v! c. U Y$ h7 I: e
8 d9 f$ }3 M, I" M( e& g
![]()
. y) E2 c) q. F" T仔细看看，没有任何控制连杆和滑盘结构+ y) s8 n+ K% x% H- _- U7 Z* z
. S0 Q8 h- I: ?; a0 v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？
( q7 a) g5 M9 [& `
J3 T. ?5 @: Y/ E( l反常即妖，彩虹817的“妖”正在上面这一坨。
, H. W# F# k U. A0 q
6 \, o8 ]" a9 Y0 O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。
% _: E+ j* o9 q5 `- W
0 m/ C) X' U* [6 |( J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。% A: ?3 U$ }0 W }. ^! c* S& _
% b+ S- L/ i/ z d; J+ K# y
![]()
9 x. ^6 v% y2 D7 h! W& X" f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
, X, U& b5 Y8 P3 s. t$ P* a8 Z
% ]+ E K9 q$ l) s' ]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。, n2 d/ `/ m \+ v2 Q- ^" a
5 E' G3 f3 N! c0 n; q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。
0 a% f( X7 z+ w5 J( \- i3 ?
2 |3 Y, }- A W" ~8 f, b# P1 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。/ f% a- i" B$ X$ _
" A% m1 f6 {$ P4 W7 _! S# c4 q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。! u3 ~% x2 @ j3 F
) q5 ]/ m2 h' B0 j# l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。2 D" } d3 O* a
& H% [, C# v* Y9 r1 y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。
' G0 i5 @, l4 m/ Z, v4 \# n. r3 v& s- i8 W& _5 t
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：
5 v u- `+ ?7 d8 n$ L: F9 }6 g$ B$ T
“喂，小飞哥，抛7个宝葫芦下来呗。”/ X! n7 h* ]* {% C( h) u
“饿了吧忙着呢，我们美团要不要？”
# T& y( U- p" U“我们不挑食，谁来都行。”
% G3 T" H H8 u6 m) F, ~“来啦，接着。”
# m F! G6 _ n. a1 K8 j' d
* e; Y* G$ R M. K8 U# E0 j8 @这等于飞机帮着送弹药了。7 \2 ^3 Z$ H* K0 B- f G' \2 E
( Y8 ^4 D" u2 D& `3 l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 r4 _/ q% R$ u0 m" P
0 r& G" `; q& m![]() 6 M* I" K0 B2 z/ F4 c- L) y% T$ 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
4 U: G" `! P0 z0 f2 \. v
5 t5 ^: q! i W: A![]() " o [( A$ f. h
“神雕”双体无人机是另一个突破常规思维的产物
. i; f% S# U8 R) _! z* ~; {& y9 }1 Y" c3 J, }
![]()
$ _; L6 k! }6 b6 z6 X如果说飞鸿901巡飞弹还能找到外国现有产品的影子
: H. a: W+ D' f) F: o# u2 a) N+ F9 C& v9 ]/ M/ m
4 B) ~, ~6 R5 d" R k' }8 {. i飞鸿97这样就直逼世界领先水平了
9 i6 E" G7 n0 a' w8 b
1 }6 U1 g5 @0 h0 w9 z% [' b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！' P X- R1 G4 W: z
+ z. a8 _$ c2 V: O- D- I, o3 J1 R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
1 L% q+ x2 I3 z7 P
