|
|
本帖最后由 晨枫 于 2021-9-30 11:20 编辑
9 O5 g Q+ B9 S d3 {4 Z: V2 \" O4 J S6 Y1 [; S ]0 |
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 _+ g4 ^$ `, x
S3 o+ R: X, o# |! S![]()
7 `, g2 ]- s. A/ n! z4 f$ x: k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
8 ~. d2 U1 f8 j8 U. h3 ?4 E% D% w: N/ [+ m
![]() , P# C+ ^; U( E6 D7 t5 `
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& V: W8 Z- }9 J7 ]& x# d" d
. j+ j0 ?+ M3 V9 w. ^![]() 9 @2 p5 f: d8 ~; l- ?" F
彩虹-6速度更快，升限更高，载弹量更大
& |2 A C3 l( o# x
1 Q5 I# D& W: x* g* P( ~![]() : U3 a- U( g- {+ W4 s" N
彩虹-7还只是模型，但展示的潜力更加令人遐想) V! d! D; c4 m+ L: F7 s Z
$ j, x2 T# j, I) L7 f& Y: @8 \+ h" k: k
![]() . i6 }, i# d' |( P) c7 i
彩虹-10则是垂直起落的，指向另一个发展方向 v/ p; l# n) @5 Q" ~
7 T+ \( h% d/ H- P- E, m但最有意思的彩虹是这个小不点：彩虹817。
( `) G" f0 E1 ^, w
" f2 W2 e$ `$ a
- E( x2 J& V' N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
. o9 O' N* z) u+ @( e) e# [8 A2 x3 _
) j5 x. v. _2 i0 ^0 L& A![]()
9 ?/ }. U n! ~+ d9 j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* Q# Q; X) y# B
! A" [ [* m% 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。
6 ?# s& W' m- W7 t/ `& u4 Y' p
0 j2 v$ d9 C( F. U4 J$ u首先，在设计上，这堪称天才，打破了一系列常规。
# Y' D1 i' N) M& f' `& ]1 r! Y0 ]" M, e/ q; C
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。5 @! E( T' W- K) ]7 `
% @) O. q8 O, L
![]()
$ {3 F# ]+ j/ [( O2 J6 } a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# I, i- n8 R, |8 y1 N+ d( X% A5 r
/ f2 k$ u8 B* U0 ~9 U/ N- J# c![]()
, E. D; w! ]4 G也可以用串列双桨，这样前后双桨都用于产生升力和推力) l3 i, N. g. j) j
! t1 b8 @3 i+ b: x( M
![]()
$ @8 z) {% B& {4 O或者并列双桨
% B8 J# J7 J: ^; J' i- z
. {: a( W& |* j4 S! A' u+ j0 u9 g![]() ! B# L y& Z0 F1 v# Q4 l( k2 Q7 [! o
当然还有俄罗斯卡莫夫最拿手的共轴反转双桨8 E& D# C( B Q# e
9 g. ^. r2 V' n. i" c( q$ D
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。
2 ^1 ?/ ^1 y2 }5 R* N: W \% N
" {6 \ D/ G" K7 S: y0 N) {: Q( D/ U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。4 `/ M; v6 |# E( l- K
7 ~; B d/ {' B
# y. ~' n1 E; g z0 a8 @ Y
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
% I5 P+ T7 C, v9 b/ V( V) c2 |$ ^/ Y4 t. a1 ^( K1 o5 g
![]()
6 z: i7 \1 e z6 h( `4 K) H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' W% J6 L4 X: y, R) m3 C! {
# D# }' `, z5 A
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 P0 e, {( b! t2 I- d& J
& L5 W8 f* ?5 r0 p6 M4 y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。
# ^( A- A- L1 R& i9 [+ i; B6 \9 V2 @- ]4 t9 L1 U4 q
![]()
, i( C& Z% h; o. i' E仔细看看，没有任何控制连杆和滑盘结构, u; F1 C! v7 t) @
0 C" p: l# S: o* j! 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？
& J0 K% |* ]+ h$ ~3 D* F2 R G6 o% _( x
反常即妖，彩虹817的“妖”正在上面这一坨。 j8 C/ ?! D0 S% a
) [2 c0 r4 N4 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。. }" X, o' u+ [# D* f
7 e; h) O2 V, q& K+ w# g
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。
: o8 W- @8 b4 U4 c T: T
: z- p# T6 h- L0 Y3 @' t! L![]() 6 f! r" R) r3 R1 Y: k. F7 T2 k
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
% V- {1 M& [5 z% O, U0 L0 n! {% p/ Q1 ?2 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。
Z f2 T* I# ]8 m; p
" P3 c4 Q' L" }) x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。8 [" G* S5 y7 D5 E) j
0 U# E! k8 q# U( p- \7 k0 P6 O! U' h( w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。1 W2 e( b2 V* @3 I) P
2 t; H1 m& e9 n( |% ?9 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。; i" M! Z4 O; s$ _
' _( ?9 Q. e& p: j* O9 Y
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。
M# S% l- Y2 J8 t; z
1 P( B! R) x# f& T# J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 j/ k2 \* S& @) s
. o3 [! d/ }8 g$ w7 R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：+ l. I5 ~$ m, f/ M8 @" ?5 v
3 t/ t. T/ ?' L$ @2 ^
“喂，小飞哥，抛7个宝葫芦下来呗。”
' t4 T) ]5 R6 d8 f3 R“饿了吧忙着呢，我们美团要不要？”
* L0 O. _4 v1 C3 o0 s“我们不挑食，谁来都行。”, U, D5 F6 }# `% F' E/ e- }
“来啦，接着。”# d, g9 Q. P' k N1 ?$ z5 \4 A
( x. W n& O! ^# P1 N! {这等于飞机帮着送弹药了。5 T7 l- B1 w. |! V4 }+ H0 U! Z: V
3 G8 R4 T" k% j; r @; b8 W
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$ ]; h( r8 R/ o# _, j
8 V* E7 u2 ?# ]0 M) ]4 L) i" ]( A![]() 6 i1 k9 B# n/ r5 T
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 j9 @+ F0 f4 L& { C/ K4 p# o
: Y1 w" Q, u8 F9 X; Y/ ~3 D
![]()
/ T3 l% W/ i% D/ k+ S# x; ~“神雕”双体无人机是另一个突破常规思维的产物
' d. e0 x1 Q' s; w
3 o" O1 j V0 |) a; v![]() 8 c: C& _+ a: d0 s9 W( ~- V
如果说飞鸿901巡飞弹还能找到外国现有产品的影子
! r$ | [ y8 c1 b, C) M
% B4 S7 r ]" D6 s
' N! b! o$ O4 u7 q飞鸿97这样就直逼世界领先水平了" \* u1 M. l6 z5 P- }% @
/ o' E5 k5 y, Q' Z/ 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！
! `# H( M' b/ a- b( i; w
' }2 \" H; T4 P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
