今天小編分享的軍事經驗:雜談20240429,成飛公園無人機下:翼龍1和SW3無人機,歡迎閲讀。
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最近這天氣,太熱了,不想動,也不能動,宅家裏嫌棄熱,開空調嫌棄費錢,哎!繼續成飛公園。
成飛公園有個殲 10C 的牆壁登機模型,大家可以 P 個美女上去,确實有創意,給了 2 面的圖,大家看到真相,2d 結合了 3d。
# 翼龍 1 無人機
這是真機,翼龍 1 在成飛歷史上可以算是開山之作,在中國無人機歷史上,成飛起步并不早,最早是總參的無人機所,後來是貴飛,搞無人機都比成飛早許多年,成飛搞無人機,起步很晚,大約在 2010 年之後。
最早就是随便找 10 幾個人,撒點小錢,試試水而已,領導也沒當真,連機翼都是滑翔機借用過來的,後來一通湊合,居然還有客户上門了,生意做大。
最離譜的是,好多測試國内還沒做完,客户的訂單就來了,結果咋樣,先忽悠客户,在國外拖着客户,等國内測試做完了,立馬批準客户開打,可以算是兩頭忽悠,就這麼一點就發現了國際市場對無人機的需求真的很頂,值得花大力氣去搞,即使簡單到渣的螺旋槳低速無人機。
這是翼龍 1 的機翼特寫,看起來,就是一個直條條的扁擔,總體氣動布局,大幅度借鑑了美國通用原子公司的 MQ-1 無人機,這也是全世界螺旋槳推進的察打無人機的鼻祖,大家都跟進,沒啥羞恥的。
這種飛機的設計,幾乎都一個模式,一個尾部推進的螺旋槳,一個比較直的機身,機頭很粗,頭頂安裝衞星通訊天線,支持數千公裏之外的遙控作戰,機頭下方則是一個很大的綜合光電球,具備偵察識别測距和照射功能,大多是微光加紅外以及激光測距照射器復合。
機翼則是一個很平直的低速大展弦比設計,升力很大,起落架則是采用比較少見的機身起落架設計,主起落架采用了斜撐八字設計,但是向後收入機身,沒有艙蓋。
這是翼龍 1 的尾部視圖,可以看到裸露的主起落架艙,這種設計對于速度比較低的場合來説影響不大,高速飛行則不能忽略這種阻力。
垂尾則采用傾斜雙垂尾設計,美國的 MQ-1 設計還在後機身加了腹鳍,但是我們的設計師覺得多此一舉,加大垂尾面積就行了,有了腹鳍後,還得多一個檢修的麻煩,殲 10ABC 家族服役時候很苦惱的是腹鳍經常被膽大的飛飛玩壞,超大角度拉起是飛飛的最愛,也是屢教不改的那啥。
但是這種設計,也必須考慮大仰角起降時候,螺旋槳打地問題,這個可以在飛控裏面做個設定就行,到達臨界離地角,就禁止繼續抬頭,也就是一行代碼的事。
至于發動機,就木有太多好説的,傳統的活塞發動機,進氣道和排氣口可以看得很清楚。
大家可以看這個垂尾設計,采用了比較傳統的固定前緣設計,後緣則是 2 個分離的方向舵,方向舵的作動筒整流罩在外側,到了翼龍 2 的時代,考慮隐身之後,放到了内側,用垂尾結構做合理的遮擋,但是檢修稍微麻煩一點點。
就垂尾的縱向位置,可以説是已經向後安置到了極限,取得了最大的力臂,也同時注意到,垂尾下方是尺寸比較大的進排氣口,從這個角度也可以看到機身中央上方的刀型通訊天線。
翼龍 1 的設備是比較簡陋的,到了翼龍 2 則火力全開,天線密密麻麻多了很多,設備也是史無前例的奢華,除了光電球更新之外,相控陣雷達都預留了空間。
這發動機的進排氣還是有點怪異的,一共 2 個口,上面的估計是冷卻空氣進氣口,下面這個可能是進氣口和排氣口二合一,就尺寸來看,可能性很大。
槳葉形狀的設計不多説了,采用了常規的大展弦比外形設計,從外觀來看,不太清楚這個槳葉是固定還是可動的(變距和固定非變距),懶得查資料,有點瞌睡。
下面的大口,外形有點特殊,前面很寬,後面比較窄,而且前緣下方還有幾個小洞,不知道意圖,大家可以體會到,一架最簡單的無人機,細節都不是那麼簡單的,需要不少時間的計算和試驗。
注意看這個主起落架,采用了斜撐八字設計,主要目的是保證機翼的完整性,不像俄羅斯圖 154 或者圖 16,在機翼下整個大鼓包出來,增加阻力和重量。
這裏也特别注意,飛機的主起落架支柱,就是比較簡陋的方形空心管子,作為一個最大起飛重量 1.2 噸的飛機,用不上戰鬥機那種粗壯的圓柱形超高強度鋼合金,估計是鋁合金制造的。
主起落架支柱還看到了焊縫,估計是用蒙皮或者角材焊接的,上面還有比較怪異的捆綁帶,不太看得懂,難道會散架子??
就這個角度,大家就可以體會到,設計越小的飛機,越需要小心,結構不能做的過于強大,之前就有某戰鬥機研究所人員,第一次下海設計小飛機,結果結構太重,根本飛不起來,最後發現,設計師直接沿用了大型戰鬥機的骨架,筋條設計,結構超重很多倍。
小型飛機由于重量輕,載荷小,所以需要相應的輕型結構,這需要經驗,幾十年的經驗證明,飛機的噸位和結構息息相關,小飛機也不是那麼容易搞好的。
同時我們也注意到,飛機機翼根部和機身連接處,前後緣向前向後向上向下突然加大,像一個饅頭,這種設計可以分散飛機的根部載荷,降低飛機結構重量,在很多飛機上都可以看到類似的設計。
翼龍 1 設計很好玩,就像個大頭寶寶,機頭很粗大,但是迅速向後縮小,機頭主要安裝航電設備,和光電系統,前起降架向後收起,起落架艙沒有整流罩密封,理由同上,這種大腦袋的設計,在低速飛機裏面不少見,速度更高點的波音 747 也是這種設計,這種設計可以縮短飛機的長度,結構也能較輕,不好的就是,流線不太好,阻力會多一點點,假如換通長的機頭機身設計,要麼機身太粗,要麼太長,都不是那麼好。
我們也可以看到機頭上方的 2 個更小尺寸的天線,機頭下方的光電球尺寸不大點,這是成飛第一款,性能只能叫湊合,到了翼龍 2,性能則提高了很多,價格也是翻倍的上漲。
機頭還有一個比較傳統的空速管,按照慣例,應該是殲 7 的管子直接搬過來,基本沒啥成本,用了幾十年,皮實耐用便宜,更先進的玩野,也有,但是用不上。
光電球是高價值產品,不能随便浪費,這個玩野,就是真正的模型,不是實物,可以看到飛機的前起落架結構,類似殲 -7,尺寸小了很多,顯得比較纖細。
這個角度來看,飛機的主起落架輪子間距比較小,這就需要操作比較精細,這種設計,節省重量,但是在大風,尤其側風下,抗倒伏能力不是那麼強悍。
# 成飛全球鷹之天翅 3 無人機
看到這個大家想起啥?妥妥的翼龍 10 無人機前身,但是叫 SW3 無人機(估計是 sky wing 3 的縮寫),估計是英文翻譯,這個結構總體就類似美國的全球鷹,也可以叫中國的全村鷹,單發噴氣發動機推動,傾斜雙垂尾,大展弦比平直機翼,脊背進氣道,和美國的全球鷹幾乎如出一轍。
但是唯一不同的是,我們的飛機小很多,重量也輕,價格便宜了數量級,美國的飛機一架到了 2-3 億美元,真的摔不起。
從側面來看,就可以發現 2 個比較突出的特點,一個是機頭機身比較肥,設備空間比較大,另外一個是垂尾高度很大,這是肥碩的機頭帶來的巨大不穩定力矩,需要垂尾平衡。
特别注意,飛機的光電球放到了機身中部下方中央位置,在機翼的前緣位置,相比翼龍 1,位置後移了幾乎一個前機身位置。
而且我們可注意到,光電球也向内收縮了一些,這是一款高速飛行的無人機,對于迎風面積有比較高的要求,使用也比較特殊,高速巡航時候直接收進去,降低阻力和 油耗,使用的時候才放出來。
這是綜合檢測車,目前展出的,幾乎都拆光了,車内的設備也全部搬走,不應該留下任何值錢的東西。
也可以看出,車上有窗户,也有空調視窗,這是剛需,沒有空調要熱死人的,大量的電子設備也耐不住高温,所以一舉兩得。
這飛機配套了 2 車子,一個是綜合指揮控制車子,上面很多的天線,綜合檢測車子,主要是地面控制和測試,供電了數據處理,機載系統裝訂,發動機氣動,牽引等,主要是機務工作車。
理論上可以不用,但是在中國廣闊的幅員上,超冷超熱的地網域多如牛毛,類似的環境,在外國也比比皆是,這也是應對于新時代人機工程所必需的,工作環境太艱苦,人員的負載太大,不合适。
類似的事情也發生在中國某炮車上,最初設計師選擇底盤的時候就設計了駕駛員位置,被客户一通罵?大冷天零下 30 度 40 度,剩下那 4 5 個人咋辦,在外面喝西北風還是直接凍成人幹??你的破爛玩野,要不要開出去試試,你要能過得了,我們的人也沒意見!馬上改。
巨大高聳的垂尾,可以看到 2 個分離的方向舵,操縱面的做同期整流罩在外側,上面是 2 個明顯的放電刷,飛機垂尾的傾斜角度不是很大,後掠角也不大,可以看出,飛機的速度不高。
特别注意,後體高高鼓起的進氣道,後體側面麼是一個比較明顯内傾設計。
這是尾部視圖,很不容易看到,飛機的後體抽成兩部分,上面是直通的發動機艙,木有啥 S 彎曲,作為一款飛的很高的無人機,整 S 彎的意義不大,尤其飛機本體不隐身,這設計也很全球鷹。
下面是一個整流台,最下面是一個減速傘艙,類似最早的殲 7 戰鬥機,這也是一個比較獨特的設計,該機 2009.8.1 首飛,後來進化出了翼龍 10 無人機,翼龍 10 無人機也有單發和雙發的改型。
可以看到,翼龍 10 的尾部設計更合理一寫,更加扁平,阻力更小,SW3 的後體顯得高聳,翼龍 10 的顯得扁平,尾部阻力更小,但是這種設計也帶來了一定的麻煩,那就是 S 進氣道,折騰了一大圈,還是沒有完全逃脱這個魔咒。
從這個角度可以看到,SW3 的方向舵作動器整流罩,也塞到内側了,這也是隐身的需要。
從 SW3 到翼龍 10,沒變的還是尾部的減速傘艙,就這個角度來説,設計師還是考慮了刹車系統的壽命問題,雖然我們有先進的碳刹車盤,一直用還是太貴,所以,減速傘不能随便丢,美國和我們不太一樣,能用刹車解決的,幾乎就不上傘了。
SW3 的機翼很薄,飛行速度比較快,形變很大,外加減重要求高,而且顫振問題很麻煩,這就迫使設計師放棄原有的便宜鋁合金材料,換成碳纖維,非如此,不能克服高速飛行的機翼顫振和大變形問題,動辄 1-2 米的變形,不是那麼好整的。
飛機的機翼太抖,設備工作也不舒服,處理的不好。嚴重影響光電球等設備的使用,這些都是高速飛行無人機需要考慮的,這就是速度不同帶來的不同設計思路。
從這個角度可以看出,機頭比進氣道更高一些,和全球鷹完全不一樣,後體設計比較标新立異,方便了進排氣,但是綜合阻力不見得最佳,折騰了好一圈,放棄了全球鷹那種發動機高高直通的尾巴設計。
就這個角度而言,随便抄襲外國飛機的細節,不見得不好,但是你不能分辨它設計的優劣,SW3 無人機這個折騰,也代表了徹底摸清了全球鷹尾部設計,最終也變成了自己獨創的扁平一體化設計,簡單來説就是将噴氣發動機從上面直接壓到下面,盡量降低機身尾部的橫截面。
這也是發動機實力不足的情況下,設計師要特别注意,不能随便跟随美國的設計,随便跟随就容易陷入外表一樣,性能渣了一大截的垃圾山寨機困境,和美帝拼發動機是不可能的,必須在氣動布局上想辦法,殲 10 和殲 20 放棄美國成熟的常規布局走新穎的鴨式布局設計,都是這種思路。
這些外觀復雜的天線,可能代表這是真機。
總體而言,個人觀感,成飛公園最值得看的,就是這 2 款無人機,戰鬥機和科普區的亮點不多,成都的朋友可以去看看,反正不收門票,黃田壩地鐵站出來,換共享單車 1.5 元幾分鍾就到。
PS:肩膀和手腕有點疼,忍不了了,就這樣吧!後面的科普區和戰鬥機區,估計會合在一起,個人職業關系,看了沒啥興致。