|
|
本帖最后由 晨枫 于 2021-9-30 11:20 编辑 3 q2 V8 _+ B% |7 X* U
9 Z& y+ {1 q/ 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。
' x$ o; K7 r7 t, z+ j3 H
+ ]) U8 V9 v5 s$ r r% S& Z![]()
/ r3 M% l& \9 t5 d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
" o. f1 o; ?/ v3 X( R
3 H2 |# M) T2 E1 s2 Y0 m: Z6 P![]() ) ^* s4 U! o: {
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: @$ b! y+ S# ]: {. r
( r; `% Y, S% Q% M![]() , h9 F4 u! {- C W3 k# \' j
彩虹-6速度更快，升限更高，载弹量更大# i" L) E6 N+ y- Z/ B6 a# T
: ?* `4 F7 I3 P: |" O7 }
![]()
( k" ^( x' p. E5 ^# Z, H' B彩虹-7还只是模型，但展示的潜力更加令人遐想$ _0 p* U( B9 K. B) a3 E) ]1 `' W9 A! u1 O
$ M- _1 E8 L# ]7 \
![]()
; r( z+ p( K# h: i' E/ h- f彩虹-10则是垂直起落的，指向另一个发展方向
" {3 i) O/ D: @6 L7 Z+ ]
1 q& A4 Y* l. _但最有意思的彩虹是这个小不点：彩虹817。
3 B: d% p. n7 ~# s& }9 Z, B
8 o+ d& R' `9 K
8 H+ F4 a' A: z) v% l- s3 u2 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
: A9 d( f' K/ c. q4 \' w! X
" S& `0 T7 r6 G; b, u8 s' K![]()
% J8 w0 A' ]' F6 N2 R 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
6 ~. C U2 \9 m. X0 }# J, c" U! M% j) N
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。1 N* I4 r1 U8 b: h4 w
7 {' m2 O0 W# }5 |+ G% j' t
首先，在设计上，这堪称天才，打破了一系列常规。
0 X" S5 m* S& s/ G
9 Z# V& d5 f6 a! X _. D4 v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。* Z5 d+ Y8 @0 |. o+ e' z! i
" K8 F1 X" O; P/ z5 \6 I7 t- d
![]()
9 a. t2 r& z/ i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1 P5 R- s6 `7 R9 }0 _7 v
' Z; G- H% ]& \; [- X g, x
![]()
. y6 ~0 Z3 ?4 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1 A! j2 S/ s' l6 p+ ]
9 h8 B& Y% w. W
![]() . w" H: U3 Y7 U$ p; ^1 v
或者并列双桨
' @" m3 v- P1 [# k; D9 I
5 a D2 n6 C: b9 d; F5 n9 P![]()
! Y8 z+ z8 R/ k7 T当然还有俄罗斯卡莫夫最拿手的共轴反转双桨
?5 J. R% Y# ^
' ^ l2 h5 i1 f: T3 o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。9 W3 R( d n, N r+ g. o2 ]
% U5 f" u( a2 `* U$ N- {
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。3 Z# E( h* M7 K5 {/ {5 v
% s0 \; Y5 t Q. ~0 V
6 H" H/ } X& F; a2 l% I
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. p% T6 ^+ }/ p& q' n$ R% C: c7 H
- |% W( V/ O; f' I' a2 V. E+ o+ f
![]() 9 J7 z9 \9 M3 z9 |% {: v. z$ }
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
! t1 ]) d% O) c% ^7 q' ^
" `+ I4 c( U( G7 k1 p/ J9 D0 |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。
( N+ @9 G) u9 e; b* P& K9 A/ ~) I- d
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( Q) E: W/ b8 Y
; n) U2 H! _; Y![]() . Q6 s& d3 z4 {
仔细看看，没有任何控制连杆和滑盘结构; M3 n$ t) z& N! E" ^
2 a& S n2 O, R- M2 ?! E8 q+ e9 d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？
z" C% X- X; A6 R2 Y
/ i- t# ^6 Y1 I! }7 i" p2 t5 C反常即妖，彩虹817的“妖”正在上面这一坨。
9 `% L k( p. d. f' o* N( j9 e f6 X! r! V
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。! W7 \: `5 F( z/ a
- g$ w7 L, L+ F/ ]8 L, w
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。! H* u9 Q' |; D8 M: O( b4 {# T
3 ^+ L8 x4 h8 z5 X5 k! Z# M, a
![]() , N, B/ B u' e: K- 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
$ q) p: |) I7 J/ f9 y; }& e
# n, O8 Z) {, ?; Y% T3 e M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。
; B% Z. L6 n2 c' E1 n' W6 w( _* ]0 q: \( B) G( t/ }
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/ X/ Q+ {+ `5 V1 S( V; `
- Y4 ^0 ^- ^: E% q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。
6 M- g5 k! B- ?0 k1 x$ l) O3 b/ a( B* W9 H
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。6 Y3 I: B; n0 O
- c& F% \5 a) h
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。9 ^% x4 `2 Y) v6 `
# Y) z, S' Q! r* }
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。+ {0 l$ T* Y. c6 _1 @
5 G' y n. z: d& G( m
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: }2 L8 c/ I8 r- _0 c
/ z. V# \+ ?/ }" ~' _6 E“喂，小飞哥，抛7个宝葫芦下来呗。”
$ m7 X0 H0 d% P. A# C+ M“饿了吧忙着呢，我们美团要不要？”
5 |9 T& W" X, d9 R8 `* d2 n5 m“我们不挑食，谁来都行。”
* M/ v. f+ Z- F5 f9 ]“来啦，接着。”
9 X3 T% b+ \, m( h$ {2 k) M5 S5 K- {, |; p ~1 Q
这等于飞机帮着送弹药了。- G' \9 R+ U% ?
C- z6 V1 |& Z- {' U
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。
' D8 p3 [9 H0 w9 v' r& e8 o, h4 ]3 T; t9 e
![]()
9 u: K/ T& W; ?" `4 N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3 h( _/ Y- s: ~: [# n
. p0 c! T, G+ ?; P![]() 2 a, u. p- s, j+ e9 j+ {& y
“神雕”双体无人机是另一个突破常规思维的产物
" a7 q b* k6 J( _' l+ N5 m$ K1 Z" K4 c
![]() & g6 J1 v/ V' T" u% `9 w
如果说飞鸿901巡飞弹还能找到外国现有产品的影子
4 n- W" R; T8 J
: K$ J7 o }) |, S3 B/ G" W
/ k9 }+ e( `9 T2 ^& ^& z. ^
飞鸿97这样就直逼世界领先水平了
" C9 i V2 c {* \' V; {# v: t2 N# G: A4 L( ^$ u& x5 y( b: B0 e
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！: l* M% m; d* i5 I6 k3 g0 z
% S' `+ h8 L7 \% _4 d+ l" D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
