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晨枫:武装大疆,离我们有多远?
关键字: 无人机多轴无人机武装大疆【文/观察者网专栏作者 晨枫】
在《战狼2》里,貌似大疆的微型无人机到处开火,所到之处死伤无数。冷锋和“达康书记”很是费了点功夫才打掉这些讨厌的东西。这是电影。在现实中,如果这样的小身板大疆果真绑上机枪、榴弹发射器,发射时的后座力和震动会直接顶翻导致失控,如果不是当场散架的话。但武装大疆的构思是很诱人的。
育碧游戏《全境封锁》中的无人机,看上去设计更复杂一些,但本质上还是一样的
多轴无人机:特殊的平台
大疆当然是一个特定的品牌,这里用大疆的名字但只是泛指简易多旋翼无人机。大疆很是轻小,便于携带,对于起飞着陆几乎没有场地要求,操作也很简便。大疆还很便宜,大批量购买更加便宜。大疆的续航时间、飞行距离和载重量都有限,但军用化加强后,用不大的代价就可以显著提高性能。如果能携带5-6公斤载荷在1-2公里外持续飞行一小时的话,就可以满足大部分近战环境里的步兵需求了。成本还可能控制在万把美元之内。这对民用大疆是天价了,但对于军用,这还是廉价。一枚SDB就是85000美元,这还是消耗性的一次性使用的。
无人机使得航空世界突然百花盛开,各种过去匪夷所思、只有理论上可行性的飞行器设计纷纷在无人机上实现,大疆的多旋翼设计是其中的佼佼者之一。直升机为了垂直起落,采用了很多特有技术,其中很关键的是伊戈尔·西科斯基发明的倾斜滑板(swash plate)和带铰桨毂技术。随着复材技术的发展,带铰桨毂可用无铰桨毂代替,但倾斜滑板依然难以取代,这是直升机可以进行垂直起落、平飞、侧飞、倒飞、滚转等独门绝技的关键,但这也成为疲劳、磨损、振动和速度限制的主要来源。刚性旋翼取消了倾斜滑板,但振动问题更大。反扭力是另一个问题,常规做法是用尾桨,其他的还有涵道风扇、喷气引射等。更复杂的可采用同轴或者纵列、横列反转双桨。
“现代直升机之父”伊戈尔·西科斯基,个人成就包括但不限于:设计并制造世界上第一种四引擎飞机、世界上第一种重型轰炸机,世界上第一种量产的直升机,确定现代直升机常用的主桨-尾桨布局,创建西科斯基公司,试飞多型飞机,多次坠机并多次生还
为了突破直升机的固有问题,人们尝试了很多新异技术,倾转旋翼是其中之一。但新异技术有新异问题,可靠性、复杂性、成本问题也越来越大。
以大疆为代表的多旋翼直升机另辟蹊径,用众多成对反转的旋翼的同步和差异旋转使得倾斜滑板不再必要,还同时解决了反扭力问题。在理论上,传统直升机也能采用多旋翼方案,但出于成本、重量的限制,传统直升机只可能采用集中的发动机布置,这使得驱动众多分散的旋翼成为技术上的噩梦,传动系统的重量和可靠性都不可接受。
但大疆不同,众多小电动机一对一直接驱动旋翼,全电化彻底取消了机械传动系统及其重量和复杂性。廉价、轻小、低速的玩具无人机不太担心可靠性问题,掉下来就掉下来了,真要砸到人也不是太了不起的事。军用化后,成本、重量都会提高,但可靠性要求依然较低,与载人直升机根本不是同一个星球上的问题。大疆也没有多少速度、航程的要求,多旋翼阻力大也不是问题。
因为体积小重量轻,大疆靠小电动机驱动解决了多轴旋翼飞行器最头疼的传动问题
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