|
|
本帖最后由 晨枫 于 2021-9-30 11:20 编辑 0 `1 y5 o+ k- r+ S$ i0 g/ g6 l( E9 C
5 H) U4 h7 K2 {% t! 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。
/ \ ^2 `% {# g% g9 k' f# ?3 Z V4 w% m# h* @( w
![]() / q$ n: z# M: S8 q4 M; q4 i4 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1 k# F( G4 R! W8 F) |% X
. p. R" F& r: |& ]. u; x![]()
% f9 l; t+ M/ P0 ^2 K, l1 [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: y: R' \: N7 ?8 [# r4 R
* X8 J- p/ R7 c, ]' p5 Q/ }& R![]()
9 M2 \$ ^% T1 F7 D彩虹-6速度更快，升限更高，载弹量更大5 b% x: A+ n: c: j
1 j3 q$ { O0 i) M* _& I2 Y![]()
8 j; O" ]: @& U% ^% X9 R彩虹-7还只是模型，但展示的潜力更加令人遐想
+ ]- }1 Z. `& U/ B' V
1 B2 B# `! p) m4 h8 B![]()
% f$ S) K. s1 ? m) V彩虹-10则是垂直起落的，指向另一个发展方向( H8 M: W l7 L' |
# {% v4 j- y. L) r5 ?; C# \! I但最有意思的彩虹是这个小不点：彩虹817。; v$ C; q+ |; j1 m2 T
6 f% H1 E: ?9 H& w
) w3 i0 y# _5 d* K5 E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 E2 v. g0 s3 W& |
$ d! A9 C/ n& `! E7 k![]()
: Y1 U, q$ U# \2 l. n# b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. @# Q9 V' O4 A5 W* R" ]
1 |$ S- T$ C' _+ [
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。
# N6 W( k' f' h+ a; S& C; Q% z
6 ]% B* v! I# z9 W6 a7 c3 j2 r首先，在设计上，这堪称天才，打破了一系列常规。
6 z- T A$ m6 N6 j+ a( G9 y! s2 V. H d, V' I5 \" }
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。
: t( w- l: [/ v: T+ v) `
" E' `/ ~/ o9 S1 P( k6 i![]()
7 _2 L! E% J; j$ v* 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1 _' f& t( U& S
2 _+ V; S) | h4 \9 R! Q
![]() % W i9 `+ x; ~( L' `( `) M0 A
也可以用串列双桨，这样前后双桨都用于产生升力和推力% p9 R" K/ y9 ?) a8 j
: e7 [" d: u- ^1 J' f![]() 6 A- J1 x9 v& v8 Q5 r4 w ?
或者并列双桨
& d" p4 N+ } o8 L
. C. ~" R7 M: O; M" ]+ B![]() 0 I' O1 }& |/ \3 u, s
当然还有俄罗斯卡莫夫最拿手的共轴反转双桨
( O. l& c& U* I) Z/ a5 E1 o5 T! j/ u0 B% @+ ]
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。
" |& Y8 X; C2 m0 b' v) O* }1 A
" i; ~2 u* `6 W- r' Z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。& z( h) {6 c' ?. ?
! h4 _( A K" t9 e" R0 B' [ i
1 P, @ ]/ x7 X- ]4 R3 v& B0 N5 |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
( L# x8 M! D) \$ R b: j) t$ ]5 L& [9 `) Q- c! ]
![]() 8 P. M! F( B4 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' d$ W" ~+ n8 P6 }' Z/ I6 z: ^
$ j) D7 z& S1 W3 ]! c( t) ^, J& h
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。$ a4 ^+ q2 y: P% Z8 v' W. ^3 u
2 t; n$ ^5 z, @) b- `( H2 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。
" Z. a; c: Z) L* r/ g0 s- N7 L& D& i+ Z. R
![]()
# c/ y4 y1 H# M. H仔细看看，没有任何控制连杆和滑盘结构
) }- b! L6 K7 e; ?( G9 [
" P6 g4 ~/ x" w: m7 d, 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？
# f& S; u4 T) I3 E% K& ~" t u# ~1 }( q4 Y
反常即妖，彩虹817的“妖”正在上面这一坨。
; K0 ^5 ^. k* A) p- |; a5 r2 h( Z; S! B8 X( `; i
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。& v) O6 j& U+ d8 g
1 v( D9 Z) N6 y2 f2 |2 p& i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。- N" q" g6 k) I) Z: U, [3 P
1 i' @/ V5 _7 {2 ^9 n$ ?, k![]()
, D/ d& s7 b: e& 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
9 f+ A& W' a- i; f2 @. h4 f% F: D& R* I9 B! d5 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。
4 ~0 }7 y) I& J J; f9 d6 X4 z/ ]: W9 Z8 M) f1 k9 M
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。' Y5 j) ^$ M* @& @ }3 H
3 t0 O# o" p3 }0 c, M# X- C2 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。% D) ^9 \0 H& Y) y$ b9 R: E
' ^ U& J* L, Y! E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。% m6 `2 \0 W# D. L
) ~# T5 i# \, _' J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" j0 c8 D" i- Q
+ q% ~. h1 b/ [" ]# r, i
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。
+ W$ y# S2 d9 r8 r2 c o% T: s* e* G! O' u5 M( \4 |
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：
- b+ P% P Q. Y, e
8 z, P6 t7 ?' B& g' h) v“喂，小飞哥，抛7个宝葫芦下来呗。”) s h; a: J9 t0 W6 Y- o( ?
“饿了吧忙着呢，我们美团要不要？”
5 u0 k5 `$ r! d0 q% N6 y* Z“我们不挑食，谁来都行。”
' J9 O. m; @1 M9 ?; a“来啦，接着。”6 M' \, U+ _' d j' ?& r0 d
6 G7 `2 i+ N* \; t2 U这等于飞机帮着送弹药了。
2 p9 L& z" {0 P2 m3 H
7 ~$ b3 n# C5 Y: |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。
7 y/ ^' _$ w: q \8 @: V9 G
* C* H: p) \1 Z![]() / m5 r8 h* i5 ~' B
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
' c0 z) r% h$ N0 W( `. Y) C
+ A/ I+ l! K+ S1 ?# ~$ ]![]()
% i' \1 [& ^7 M; a“神雕”双体无人机是另一个突破常规思维的产物
1 V: c5 c; Q6 O2 `. ^+ }
2 k; `/ E( P2 `; K' I. \- u( P![]()
3 t; O2 Z" E6 z如果说飞鸿901巡飞弹还能找到外国现有产品的影子
2 \& w7 [7 a: o; k9 l7 X y. k! O$ T1 U0 }. i5 [3 R
; H( H9 _# q5 J% R0 Y- N: X; K) z
飞鸿97这样就直逼世界领先水平了
& b- d4 P7 T( F
) ]3 b8 |1 K* X5 c0 E: K; q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！/ f, m& O* L% `; R% n# S- H
7 `7 I$ z4 s) f \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
) s! c6 {! a# O2 V
