|
|
本帖最后由 晨枫 于 2021-9-30 11:20 编辑
0 Z+ ?7 V! M5 ]$ k* y' a! V
B& C, ?4 n% E2 r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。* g0 w2 a- t; y! J' ^1 v" t
) h4 `) y2 y4 B) y" ^( D6 F" M
![]() & v& s+ \- L" x
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5 E( O0 W* X1 g3 e- C4 q
; x! B! h5 l- v/ R. L. ?* w( Y, J) ^
![]() ) n6 q$ `3 s* i6 ?! f
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
8 h8 g- G2 o C, v/ G4 N0 p/ X5 [# N2 \6 ]5 X; H
![]() ' G7 \) T. l3 V) T. }, O5 J0 f6 V Q
彩虹-6速度更快，升限更高，载弹量更大 p& b5 J. z; p; u; x [7 G
* z& N J9 d5 s; P+ `3 K
![]() 1 g! C4 ~% T& p. C: k* R
彩虹-7还只是模型，但展示的潜力更加令人遐想
- b9 I& u; S* b& J4 K7 U- ]. e% p6 @2 h& a9 V% s3 Q# T
![]() ! E' U! {) b8 J0 k+ h) ?
彩虹-10则是垂直起落的，指向另一个发展方向3 ~. x- w7 _; @# z5 I
8 h0 j* m* K9 X$ V
但最有意思的彩虹是这个小不点：彩虹817。
: G9 j2 E) K i; m5 B5 g+ M+ |& h
0 ]7 @1 s6 d: N* a! x/ M+ D/ a
$ @1 A. @) D+ S
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
9 ^: k% H4 c s! `: X; [; P! C- |8 G2 r5 u" b" ~
![]()
1 h: u) k0 j. j" L; r4 m$ 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) h3 _: q# ^6 r7 `: | p
' G3 ~- c! E- Y3 D. d$ `+ E) J l9 f
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。
7 |4 M2 ?9 v& ]/ o1 Y2 e
! x/ Q3 S4 C h Z. f0 f首先，在设计上，这堪称天才，打破了一系列常规。2 z7 M" k+ w* j& u1 g
N' A5 Y3 l* @! e9 s
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 ]' W0 W8 S6 m+ t9 m. b1 t
& u) b1 n |# h7 i![]()
" f, h6 X. M, J$ w7 E" n. 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8 `- L" p3 u7 t) A/ k- s
: m. Y/ i9 \' j8 F# O4 w9 e
![]()
# B6 {, ^4 H( E. s% C$ w' r也可以用串列双桨，这样前后双桨都用于产生升力和推力0 N. j: f" x( g/ L
: {' o# ?- `7 n! V![]() ) A3 e' f1 R! k! }) _. b
或者并列双桨
% i7 M2 r, u& P* c, f6 h. p6 F( x6 S- }$ w* T
![]()
7 r+ P. L" e, K7 |( a% [当然还有俄罗斯卡莫夫最拿手的共轴反转双桨; Q/ R" i9 \& b, p& Z4 a2 Q. e
- X* s) L) f/ |6 F# `* 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。( R; t! d6 Q5 @$ ]9 @6 j, F1 `
9 a' ^* j( x' f( g; N2 x7 ?
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。
; q: G0 Y0 `* [( ~& R$ e6 x0 u) P. S9 v* N: V
9 h0 A: z8 R( R6 M4 ?! D4 z" S
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
. J* j0 }, E- \
8 W' l# }6 k& |![]()
9 B4 _% L4 l7 e/ b1 j0 Q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
5 s. @9 P- t1 n& R( u/ x# n) h- I9 ]( K" G: X6 B7 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。1 a4 v$ K, j# \6 ~! q
+ W7 _; C6 B9 v% O4 C0 v9 d, m0 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。
/ E% v7 _% ]: r8 |9 @6 L
* [! F, U" N; Y" ]) q![]() S5 W% f b' f) L
仔细看看，没有任何控制连杆和滑盘结构
3 J+ R7 h: |( L- V1 ?% R B( q
3 w8 z; P9 i/ P* `- t% v& [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？
# N& Y2 N+ _6 W- E& S. R5 U# w
' F: }3 @" C2 {, K: @" i* \反常即妖，彩虹817的“妖”正在上面这一坨。
7 I7 I1 S$ J4 f2 U: i h" A6 o
3 o- r+ Z- \. y/ d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& k' z7 Q- Z: `
& }: r1 o% S' R' b
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。3 R. I3 E. g# C$ {5 M2 ?# a
/ {+ `) C% _; _- g) |9 F
![]()
: i( t. ~9 B9 R4 J5 Z6 R& J, e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. n" b% t: l, m
# N2 [; \# n; |4 t* T7 N: @4 B 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。
( V( t, N4 X. h& Z# \3 s9 a; J
" j: `; Z7 I: N- F% Q1 V- c" 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。3 b4 t" d# w5 D E- r! u
- ^7 Z; j1 a! b0 T4 ?" R
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 u7 `+ w9 {, T
" C; Y: L) |# P; Z
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。
" o4 _+ u& v+ r! k* n! C; N# O' F5 t, ]# y8 |
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。$ ?; v- i4 R. V+ O! M
. \2 ]. [! \" f4 {* h& b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。
, M' w! v" J' j6 C
# o( H! q- Y2 C$ k {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：* f! r( y, i( \& L6 p5 c/ m
@. I- r$ V ?' j; ?6 L' r“喂，小飞哥，抛7个宝葫芦下来呗。”
- v9 ]4 r. @+ w$ V. {. J7 J7 ^7 N g“饿了吧忙着呢，我们美团要不要？”; V& ^! s! [- O
“我们不挑食，谁来都行。”( C, P. M; k' w4 H5 T# b
“来啦，接着。”/ H: Y0 s5 m" t$ k' m
& Q) {; O5 ]' r3 z" y0 p# m这等于飞机帮着送弹药了。9 A: h9 M9 J% ^1 a7 Q
# O6 t j& Q( \: ]: ?" s+ h
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。
; _4 u% O8 T) Z* @) B4 {1 ~9 Y$ Y/ \- {$ S, l4 ^
![]() 5 Z- |8 U2 ~: X+ w* C' n7 |1 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% k! l2 p+ j6 K" d2 o
8 H5 ~7 x5 H& L1 n![]()
$ { d# ~ Z; ?7 p“神雕”双体无人机是另一个突破常规思维的产物
" C; D0 I( _5 I' _8 h' H& {+ y, P: x$ s
![]()
. @: u; f' R- ]- T) M如果说飞鸿901巡飞弹还能找到外国现有产品的影子
# v! B; e! |5 w
3 T; M R) L: O- j( F6 W
. d. {4 A- N4 a, Z. z飞鸿97这样就直逼世界领先水平了: W$ X* P- o- o* E/ ?
3 }) O8 q* h' C% `) e- D* V
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！
0 u& {9 M' F& X& P) x" O" n
2 D8 l; U, z5 m$ V/ 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
+ k! J5 _ Y# t
