|
|
本帖最后由 晨枫 于 2021-9-30 11:20 编辑 4 q2 N% V! i1 V4 m
$ [( h2 i, m5 [# `. a
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。6 z& h6 [* Z3 C r. f. Q; p5 N. j
: U$ W8 \: M- r9 l![]() ; ?" S) L& g' B& h* y. l
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 R D: E3 E( P, m* F: Z6 X& |* Q( R( Y9 `& @$ L
![]()
2 t7 S, j2 }* ~* f3 \0 a9 h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: q1 n$ m, Z; b! r5 T- E
1 M# B3 E Y! z
![]()
$ I5 {6 O3 X9 ?彩虹-6速度更快，升限更高，载弹量更大- t/ h" |/ w- y( F3 [1 c* O6 q
- \# O4 f: X O6 x, T% N1 ^![]()
5 |9 V6 C! }- B, a) k4 o; R4 D0 p彩虹-7还只是模型，但展示的潜力更加令人遐想
, d, ^) l5 f8 C( N' d
- L# v) u$ I3 H% Y, W1 ~$ r![]() / Q+ B% W- K3 k
彩虹-10则是垂直起落的，指向另一个发展方向
& h/ S C: R" x$ N' y* L, M' {+ q) L& [" E! e; T+ ]
但最有意思的彩虹是这个小不点：彩虹817。% P' Z( k0 W; |3 x+ Y9 j
/ ^8 ^' t) T+ ?& @
8 f/ _; X8 |( c P- o* C, Y c
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, Q+ m4 S: Z+ i4 Y6 T/ x: i
. n. l* I8 q2 i/ L w. u: u![]()
! p- D2 A9 {8 S- k/ V3 {- t- Q- u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2 A2 G* D' q/ f8 }
8 u2 ~9 E: q! s, j) D# A
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。
4 W" D& o1 v5 _. t! p1 S$ |2 d% L% q/ B. C$ ?6 s6 ~0 C1 g
首先，在设计上，这堪称天才，打破了一系列常规。: z) F1 ?: Y; e
% E G2 c. ]2 U. 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。3 A3 h# s8 o& r- V
. l9 {$ B! m' `7 K# X$ B& ]( U# K![]()
z3 r$ S# k K6 @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
" v& P* l) O: N* P0 q1 ?
2 @9 G, g/ n* o' y; v5 U$ I![]()
. p1 o' h) d* R/ h8 Z" G8 k, T也可以用串列双桨，这样前后双桨都用于产生升力和推力
$ h% }/ X4 P6 d* g& z, G/ ~" V% v( Q6 S( r+ W: u6 Z
![]()
" f5 Q7 y/ b6 w9 `0 H: X9 {或者并列双桨; v, a+ ]) m) e5 R
, _# R6 ? y! t/ I$ t![]()
- G5 O7 H* t; L& `当然还有俄罗斯卡莫夫最拿手的共轴反转双桨+ S2 L- t$ U9 E% [5 P" ]
* i: [3 @0 ^! c
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。# {% }' Y3 l/ j8 F* z
9 i8 o2 ` }9 F: h, p4 q" w$ b% j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。- W" D5 Z8 A1 d6 e8 P
( [3 V# ~8 U0 Y' W
" Q6 A' X" O. x. S0 d
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
* g% Y! Z" I! ~2 j; L& y2 Q5 e- h: y. a) h6 I8 }
![]()
) W, a4 T! M' D4 p6 S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 I- T4 Y, x- N8 b
- l$ } Y5 x8 f% d% _( K( Z
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。
: H' W( y: I/ O' ]0 [! K1 s u3 W# f* }% K) ?2 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。% G F Y8 T7 A+ g
6 G- f( H n9 X5 E) r![]() # I. ?( z; {6 A% }
仔细看看，没有任何控制连杆和滑盘结构
0 A' E0 M- C6 Q
; W7 s0 x& `, }6 @1 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？; _& U; |3 q# P3 ]& J* `
: M9 Q' v' N7 ^2 _# ^# ~7 [' Z反常即妖，彩虹817的“妖”正在上面这一坨。
, E) X0 L2 d' L, ] U& O) h
) z, K3 `1 y4 v* b6 M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 `) c- c2 y% ~6 Y( h
$ r# \0 Z$ x4 v( X
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。
! {# |& e: W" ~$ ^$ H' b, K
8 R' c5 C7 O) g* ^9 y& c![]() " \1 Z3 }6 j, `, p1 @, W! j2 a
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 H" j3 g# j# ~, f: \6 j* a7 u& |9 B
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。- G7 T" U- |2 k" S6 a& O6 f4 y9 R# ?
" q9 ?% ~7 U% Y+ }* y9 ]
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。9 K$ u7 L; p$ z
% q7 z/ I. [1 M. Y 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。" ]2 g7 N ~% c" ~/ c% b9 M
# q! {, V/ |4 d$ f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。0 R+ V6 Q5 m* n2 r! h# o- `
, C3 o0 D2 `8 O& ]# g3 X
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。5 i. m: ~' E! i- W* ~8 K
+ R/ N3 q0 Z# p4 S+ O$ 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。
- x7 G5 n6 [- y
2 Y. f! x; V8 d5 u2 F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：/ M* E: `' ]0 H; A
7 [9 G( K- ?; @( b U“喂，小飞哥，抛7个宝葫芦下来呗。”
# q! W7 A& ?9 s- `“饿了吧忙着呢，我们美团要不要？”: L) w) V, |& C
“我们不挑食，谁来都行。”1 N' X. D" l& E3 X8 N
“来啦，接着。”
% W) e6 @/ s1 C+ R( ?9 c" p, A
" w8 h2 Z$ \8 q. l3 ^/ R8 B这等于飞机帮着送弹药了。 K6 C" Y. _5 v/ g# e& E
* \% w4 z R9 {+ H0 F0 w. A: M
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。) T1 o7 r6 | O$ f# Q
/ v' P, [( N9 t9 N" Z7 {3 |3 y![]() / N5 u! h/ _0 V& N5 X- P2 @
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
! u! p6 N- {# q5 q. t. Q4 E$ |9 q& R
![]()
% P% J* L* t4 k3 w5 B9 C; X |“神雕”双体无人机是另一个突破常规思维的产物* d$ C3 {4 r# }$ O6 E5 x% }7 e& x
N f. y6 E, u& S2 T6 B![]()
; \% p9 F, m6 e+ j2 V) m% t5 H如果说飞鸿901巡飞弹还能找到外国现有产品的影子" h. k. j1 d' s; K+ {& {. B
- p2 v; ^' S8 |' h; }& k! b
4 M- `- V6 r' K/ ^7 m t& k$ e飞鸿97这样就直逼世界领先水平了
' D, u( n! _& u4 h4 u8 R0 g) t" M: A; u- m, f* L- O7 t/ }
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！9 z. K" D, a& v! Z: c
8 A3 a \, J9 X3 S6 \* H' x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
7 R4 N! c! E3 m0 @. c
