|
|
本帖最后由 晨枫 于 2021-9-30 11:20 编辑 1 }1 V- Q" A& n3 f; i
4 K+ q7 W/ H0 m, V2 y z, ]! K
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。
. R& z* e( G8 Z; s/ R* _0 r6 X0 U( Y* m' }/ o
![]() / E8 i* a: h9 p9 j$ S( h3 C W1 @8 e
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
) x' v5 r. s. L! [" A$ e( l. m7 D3 R0 k/ \
![]()
( C; G% f! ~7 } Q, U P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
6 A$ D1 P$ Y; S% a) Y% T
8 F7 N6 A2 U" T/ v![]() & ]# r! m) e) D: _! J
彩虹-6速度更快，升限更高，载弹量更大
. Q& ^+ C# ? O* k$ ^
7 R" h7 E0 l1 E7 H" E H![]()
6 A! ?4 {5 Q3 X' E- @5 a7 [4 l彩虹-7还只是模型，但展示的潜力更加令人遐想
1 p. y7 U3 X6 j7 s0 Q0 [7 R, c5 M3 ?. I- M; F0 Q
![]()
% H/ E" z, j6 [# x" j- L0 s; C; J彩虹-10则是垂直起落的，指向另一个发展方向
3 K4 |0 S+ p6 x5 z9 j9 `% s. |8 m1 C, c
但最有意思的彩虹是这个小不点：彩虹817。
$ ]* q) p, J" u( X1 o# P
( v/ p( ]. f: A/ d
% c: x2 H9 O+ N( G4 C# ~' x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7 C; y% S6 X0 L' O( y' K3 @' f, Z
& M9 n! a8 h7 z, ]$ Q
![]()
* H& p$ x# t5 C/ s+ d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
9 s. j) x9 N$ [2 k! t
3 O0 t9 a' [% t: T9 W! I' u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。5 j; D/ o" O F. t: s9 N1 N
% D& \" Y4 b1 k; N0 F, i首先，在设计上，这堪称天才，打破了一系列常规。! y ^1 M: F* K5 h! E3 A5 t; z
3 c) l/ G: i. w' L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。! H# V. n' l' Q9 M' y
6 T, D2 R9 F" ]![]()
& q: a: B1 M) q! d2 l/ U% T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 Y, O6 C1 |* |) U- n/ g
+ Z2 ]8 c- G) b& e5 d s: t' U0 r![]()
& u6 x7 h1 r& S也可以用串列双桨，这样前后双桨都用于产生升力和推力6 r B9 n% Z2 O
7 z9 ?! u& ~- G
![]()
6 X* S) i2 V6 ~) b或者并列双桨
( C* N7 k/ L' K$ a. \8 C( d! }# Q! z% u0 x( \- k( P$ F
![]()
' O# O0 I. `9 H# w" b% ?- z6 o8 X当然还有俄罗斯卡莫夫最拿手的共轴反转双桨+ }( E4 W0 L D
: Y6 d2 f+ v! s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 D# u( I1 h7 `3 c! Z- u* H& ^7 l. Z/ @; 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。% m, r* Y" m6 i. X0 |- W" b6 [
6 s1 f7 U6 \' x6 \! i
4 Q) k! z+ i' M$ X2 P
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0 V5 _; a; m. I
7 U5 Z O! a! ^# r. K# w/ K
![]() 9 b& z9 Z7 K- O
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-265 ? _; B# q9 P$ i' t
/ _% |' A9 {( m
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。
( u! y2 \' R( v3 p) A; z" S7 Z) m# h! P$ T
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。; f$ t. a# K8 ^' D9 h! n5 Q
5 k% |6 f) r8 a![]() 0 S, _4 z" d+ e0 U# U
仔细看看，没有任何控制连杆和滑盘结构
0 K% Y* ~( s7 B2 W8 L4 K' ?
- x; @- [. @6 p( b, }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？3 `5 c1 W' Z: J( Y
5 {+ s$ r8 c* @8 a反常即妖，彩虹817的“妖”正在上面这一坨。! G3 a1 }6 _' j+ m
+ g3 G: B6 |4 [' N' ` 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。* G0 j3 R. j2 [' b2 S) c
7 f7 ~, g" d) _1 u8 I# Y& O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。
; O* }$ |3 T) z9 W& C
: ~- g7 B" E9 @![]()
0 C0 w( s* f( _& d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7 z' [1 p5 K2 X, y) w
7 l6 x+ x V% o1 U- J4 B+ G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。% I7 x2 K# I# \$ w& t( J
/ n: }1 m* ^2 U. a0 E
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。
$ N' Y5 Y9 g: ~3 ~1 E9 c+ W' J+ ^4 F8 D# {& ~9 b- }
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 f9 t. c, U, `: J# l: [6 d9 F: b/ @8 a1 b/ x
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。; M; \( F) r' }: L$ T. L
5 S) n* g8 Q3 Q I! i# W2 \) b
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。
/ k. G4 M4 k* k! O' W
9 |( X0 k4 _4 Y- i' m) e1 J# d: l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。, \" U8 b$ l1 }& O2 E
$ o' ~- [- \" A4 l4 y6 s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：
2 l. H7 y0 C z w+ |0 M- [+ `! p$ @' K2 l
“喂，小飞哥，抛7个宝葫芦下来呗。”
* V7 @6 L1 I- Z$ d# l$ z) v/ v“饿了吧忙着呢，我们美团要不要？”
8 c; }1 @2 Z3 k! {$ q“我们不挑食，谁来都行。”
$ H; s8 [" N2 d: J9 y, a2 ]+ [“来啦，接着。”
) {# l+ y/ g; N' z+ C+ D! m5 B, F' L2 Y; U# {
这等于飞机帮着送弹药了。
8 ~# a3 x2 w# d' ?0 O- b ]0 R* `7 q& W5 Q
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。
0 `' q7 P' x( M5 j
9 S2 `) L6 z' d. s {![]() ; `7 U J. z2 z- i
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
5 w$ R+ U- W% ~) a! t9 t. J6 E0 }# Q, y) z& p/ Y; j2 m
![]()
$ j) E2 x2 R* f) A“神雕”双体无人机是另一个突破常规思维的产物$ c, R0 X2 J6 A& R: ?5 X/ [
1 F0 z% L& b% O; [" B9 _
![]() $ \8 J& X/ h8 C% m+ J. u
如果说飞鸿901巡飞弹还能找到外国现有产品的影子
, d ?- w. E) A$ I1 J3 q7 ?$ ^& O. g( {2 E2 Y
7 k1 S7 Q' X9 _" E
飞鸿97这样就直逼世界领先水平了/ S2 t1 O6 h' P8 x
3 U! v3 U3 m, B3 F6 e7 q7 @
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！
3 F: M6 r# s3 n& j! W% Q) M# s9 S+ J z! f. O) B# y
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
) M/ ~3 ~1 k# c( [, F [9 X
