|
|
本帖最后由 晨枫 于 2021-9-30 11:20 编辑 2 j8 j/ s4 X7 Q( V6 x( N
2 x, O1 f3 V7 A. s( W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。
. X0 d9 {. T' B; t' h! \8 l5 ?
/ g' V( D0 w9 G5 L/ n! f1 o![]()
, ]- D& g$ L9 w) F) T* O6 ]4 C+ w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. @0 X, G( I+ p( u& n7 L% `
% g* Z) p; D5 ?2 G
![]() / a! |. m( {; o, b+ x3 u2 s5 ]
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 Z A! ^9 v/ ]/ n; S9 n. R1 r1 n- d) z% a8 p! q) c5 c
![]()
0 x% s6 G! [# X2 s1 n彩虹-6速度更快，升限更高，载弹量更大8 s( X: d: h* M6 l+ H
4 j7 B( i4 Y8 O1 m! Z& ^* ?
![]() " E* u, @+ C; P' }6 W
彩虹-7还只是模型，但展示的潜力更加令人遐想( ~, F. @) [9 c. Q
% R2 M: O' [) f7 b( Y+ e% G![]() " l1 h+ e( g* W: U, V5 z9 J
彩虹-10则是垂直起落的，指向另一个发展方向
7 v: d5 K( A" m# n7 Y6 p* H! b, N" O5 `! y2 M2 V- t
但最有意思的彩虹是这个小不点：彩虹817。; o5 u6 I F9 I+ F2 l E6 Z
7 n' \6 y! T7 A6 m! p
8 L$ ^+ ]7 p5 K) j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, l6 Y q3 [ A: s
- J" ~8 K$ k" t4 x$ i![]() 9 g" E% m5 e: G2 Y9 d0 k
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$ D& \4 m; s! t3 `5 R+ U+ p
" c) u/ l8 d0 k8 u( Z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。
8 X8 I5 N, u# n* }
& g; F1 o4 Z. z2 g2 {首先，在设计上，这堪称天才，打破了一系列常规。
* d9 w+ p! g: i5 [ q g4 ~: V1 m- D/ x, O
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。% ~( I6 R: c) {: z
2 O6 o6 M4 f2 I7 n n![]() : [' g: S5 s8 A, h1 b
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
3 z8 F( e2 G, G
( W* C! |" \; M![]() ! _6 f, d3 K2 C, k9 G. Q/ z
也可以用串列双桨，这样前后双桨都用于产生升力和推力
+ O- E1 Y/ M5 v% p+ \& b4 k' S' ~$ E+ l4 A6 o
![]() & b9 F) Y/ V. D0 F \ b0 {
或者并列双桨
1 A, }* m) M4 _- m
& n# [" o0 f W0 [ E6 w8 s: M![]() * A2 @. ~$ Q% s" s( T$ P2 b
当然还有俄罗斯卡莫夫最拿手的共轴反转双桨
# x/ ^) ~7 h1 R0 F: L! L
. m/ D3 n! k5 t8 B. n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。
" Y: ^: F0 F0 E0 C" t8 x- R6 t1 a! E4 i0 {1 j+ 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。; [. _7 R! v7 S2 z ?
6 A! [( d) y6 K' b# n+ j) r
. w- w3 J( j B9 ]. 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2 ]0 k+ {) o0 U5 Y
) }% L0 M/ o7 u7 }/ w3 F5 l![]() 9 z- h. v [9 a) j& i" \& r( q
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* n% B0 }1 ~/ p# r) g$ x5 c- Q
3 x3 J) k. B7 H+ 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。
4 L M& K' c' b$ L* y9 `! E/ w. U: i6 B! _
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。
& L5 i+ R2 F8 O
. b ^- l$ a1 `. E- e![]() ( O* v! |- b3 L, N8 W
仔细看看，没有任何控制连杆和滑盘结构$ k: g0 P5 M# h
) f ] B3 y. Y) f) u6 a! p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？
( ^* g- c3 H' n& i5 w3 T! c" P2 z7 J" ~9 A# @ Y# X
反常即妖，彩虹817的“妖”正在上面这一坨。) S0 W2 ^5 t8 h! _
8 s# C5 n/ [ K7 y. P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。
0 n: \! G* @. y! n# O2 k& @( z! C8 a) y" ^1 ^ m* Z
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, s9 \" Y, }: f
% Q H( [! j+ [ h8 X$ e$ b![]() / ?- Z& k: \5 U8 S# b. q& f _4 A) C9 g
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
' d% |3 t5 R7 r8 x
+ {0 A+ d& n; j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。# Y! D" w- i5 Q2 K
; ~5 j8 J4 m* r$ r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。/ L" ~" w+ M; a; T: C% ~. w$ |
3 n7 s8 R( K, S& c! N; g/ R
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。
4 H$ y- c, c) ]' ?/ O3 m" S! @8 O- F" B5 f& M( A! ]1 O
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。3 J4 G: Q+ E$ N% ~- C+ e/ j9 S* P
/ [8 p6 v, G7 S) x/ K' o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。, D' A' [* g7 v% M
& s+ m8 _4 o" m$ ]3 f, t
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 ]" f6 b5 O5 \" e
$ k. W. m0 Q/ }, u! @
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：
6 u g t8 ?) q" y7 z( p* J6 ^# _, u H: u, I1 a
“喂，小飞哥，抛7个宝葫芦下来呗。”8 J- I: }' e( d9 C
“饿了吧忙着呢，我们美团要不要？”
! P# F8 N; F& C8 I; O( e“我们不挑食，谁来都行。”
& I- z' t- T5 J* m) x- m“来啦，接着。”2 Z& z2 @) H1 A2 A: V
9 S- D3 S* t; w8 C0 B( z3 W这等于飞机帮着送弹药了。8 t; g2 }& t' R! G0 O( n
( @ `: V4 w$ X" ]2 M6 l9 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。
) i& b( {( h' k. o2 }5 x. c4 `! i) Q) I& H* g* g$ \5 _* J
![]()
6 p& O0 P: A7 t/ C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
& w$ E, I: z9 A) a' P
- s! z6 E7 r8 ?+ V7 O( N2 n![]()
) Q% p) t( F5 q( f" s! \“神雕”双体无人机是另一个突破常规思维的产物
) ~0 t8 Y0 Y" l3 W- m3 F
6 M$ w5 T3 i# X6 u% v/ W![]()
$ N8 @' ?" K! t; s3 \- }如果说飞鸿901巡飞弹还能找到外国现有产品的影子1 Q8 N7 K; I% _, Z( P1 c
* t% B7 g7 k; _
7 B# |0 D5 Z0 `$ O% M! j, l0 b$ D" R飞鸿97这样就直逼世界领先水平了 ] G; G; Y! @4 H" N
: g v3 G4 z/ I, {) \3 `
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！2 `* B8 O3 `3 T& Y' I
' P! S/ a9 ~6 n1 z9 ^) Y$ @1 C' o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
