|
|
本帖最后由 晨枫 于 2021-9-30 11:20 编辑
" o4 o: W2 b1 x/ i5 Z9 R3 j$ t' W {" W; E
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。& w( e9 E C s& f, Z8 f
/ K# s9 |* p) G4 e, z2 m
![]() 8 n- i- F2 U# i" v# A
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
7 o5 Z# R8 y* i) b. u0 i2 u3 v8 l! u. ~& J( M5 x$ a
![]()
5 }5 c5 p+ @) }2 }0 M* `% ?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# T, C9 O D4 s/ \2 t' k B$ o1 j
# ^9 Q* P0 a& Q* U0 t![]()
7 y( {' q9 Q3 I8 d* {( B彩虹-6速度更快，升限更高，载弹量更大
% X* q; p5 N0 E$ Y8 {# Z$ O
% g+ ~, \/ _* {7 A3 @" w/ w2 I2 k![]() & f8 S$ M. Z' p) d
彩虹-7还只是模型，但展示的潜力更加令人遐想
: Y6 Z1 l3 N- N! T- ^+ j* m; l& E6 e5 O) ` c" Y
![]()
R! c1 c$ `$ t# G7 n- T# V彩虹-10则是垂直起落的，指向另一个发展方向
/ O, M* W* l! o$ U/ o: M7 s/ n" K+ w3 S% N# K$ i* d0 h
但最有意思的彩虹是这个小不点：彩虹817。
) i: B/ j9 [- G! Q
6 H, i" f& c& }
( P3 w4 E9 a0 b; R" A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
0 C& U+ Y7 T: V F' V8 o) T p
! r/ B5 c2 }! j' s/ N![]() 1 N+ g# C& R8 |8 G5 d7 J, n" }
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
$ b* B3 @2 G0 \ c1 v" Y; a$ I+ h6 U) H6 Q- b* I4 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。$ s! u- O( r" Z" ^) T8 y
1 s/ `- x# K3 O& s- e
首先，在设计上，这堪称天才，打破了一系列常规。3 A5 ^) `5 [4 g/ K8 c( `0 k- `4 |
2 F+ u" p2 j; p) c. h4 Q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。- F2 r; L! O5 d. ]* r5 l" L
7 S, f: x3 A5 i& u
![]() . ^* b! y N$ m& A5 |& V& |3 R( Y
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/ G [$ B1 e @8 P/ g+ `4 d
* h0 e4 M3 i+ c' ~" ^* j0 W' p![]()
/ i9 m# |& w8 P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 I: {- W! g& F0 }: o' @# f6 C. S
![]()
) o& m( [. b. A5 i9 l5 L或者并列双桨
2 O% m1 [7 T9 I, ]1 m- Z& g- x% E
![]()
$ r& X- x! F) t当然还有俄罗斯卡莫夫最拿手的共轴反转双桨, J: @7 K$ c1 v2 Y: `
) d6 s6 u9 Q! t0 e' M5 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。; H% A6 a: x( Q
9 I Y8 s$ d% q/ C( Q
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。1 V1 x) h) F1 N
4 h/ I9 x' w4 u$ q
6 _3 i" L; k: y: z# _
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
" A2 O. W- b5 h( E+ q2 I
- e2 O0 I8 L# Q5 B4 B+ |) [! i![]() & f8 `8 j* P3 N/ O" f
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-262 A. L7 }- W- y9 j: Y) P$ C, Z
" l7 B2 ^/ L4 q5 X8 q
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。
( t; D5 K; v' }- ~1 [ e3 a% c' J: o6 e O- n
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。
" u F4 ?. V- Y2 x* [7 E. M$ `: V8 D* B) S4 H
![]() % n4 {- H' a# } G" e
仔细看看，没有任何控制连杆和滑盘结构
; F4 R3 ^1 w, t6 D; V7 G7 ^! ?' C- W B' A) B% E
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？& T, C m/ g2 m& E: k. N0 v: h
& M9 f; R8 W3 I2 p- n( b! ^( ?2 {9 p反常即妖，彩虹817的“妖”正在上面这一坨。
1 j9 N+ w* K j. I( Y/ n$ B% x2 V8 r$ }. @
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。
5 d8 d! ?& F w8 b
5 q: D3 b* ?' P; s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。' T5 N0 q! `( F& m; `# V
* H9 ]$ M0 _; _3 |) l![]() & t! }0 s8 U4 R: e; x# l
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
4 n3 K5 l9 D% h( \
- o6 V) B4 z; x# `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。
* l- m% n3 g( D# `& } ^: _6 G2 p. I7 U+ ^2 J$ c. O. }' 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。
& A: e }: `. v6 |; X" N. K# E' w% b& k6 g& ]* m5 b5 ]) \) j
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。
& i8 m5 S* Z$ P. m9 S$ a7 o. N1 S) h
2 P6 m; H# L4 r5 D! t" L8 }5 h1 ?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。( r2 j7 E. o9 K+ n
8 O2 ^0 C+ W3 `" @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。
1 S$ G" l- J4 x& t! R4 S$ ^1 S7 t* L6 U( r7 h! X9 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。
/ P% D/ ]& K( f+ \0 r
0 E7 o4 ?3 c3 E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：9 O2 x3 E: d+ R N: \
: j' F! K: B% T7 ^* y2 g
“喂，小飞哥，抛7个宝葫芦下来呗。”% l, R) t' q- A3 U6 q; J
“饿了吧忙着呢，我们美团要不要？”& O/ M- d9 F- M
“我们不挑食，谁来都行。”
6 K. d' ~3 \& o1 @! p5 @( ]“来啦，接着。”* u' G% d, z4 ?2 G0 Q: S
* b( x7 N- _6 ]& z1 M1 ^# I0 @: d2 q4 S7 a
这等于飞机帮着送弹药了。8 v9 p5 `6 V4 z0 k9 G
+ ]* X6 D8 C. w7 e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。* ]& j2 b6 y5 [ r
3 T# E5 k9 S% s2 {9 W+ y) N
![]() 9 N( A# Q/ E 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 o: @, d/ ]9 _. l7 U3 t$ c8 O" ?
8 ~1 e- i) D( s8 Z1 W, v8 L0 S; b/ y
![]()
3 O A5 [7 J! u$ g- U“神雕”双体无人机是另一个突破常规思维的产物6 b3 F. f% ^2 B3 L9 @0 [0 e2 B
9 e m3 |0 Q: F C+ D6 F+ b" t![]()
# E3 H: {* ?6 d6 [( d, e如果说飞鸿901巡飞弹还能找到外国现有产品的影子
; {* q& y0 A5 a0 p A1 Z- |0 K: x1 b6 L) e2 o
( t' m3 D% A2 O% s
飞鸿97这样就直逼世界领先水平了% H( q$ ~8 C" r- b- f6 g
3 v7 q( u8 l2 v+ z( T0 y" C+ a" O
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！
# C- j4 G/ S) Q+ U% ^# Q! o+ X+ s+ P9 f# v3 a; a, `6 B
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
* s2 A6 X; j+ ]
