#军营里的摄影#| 文末福利,通飞航空总工程师刘宾:中国无人机技术没那么强大?( 三 )


做无人机的设计研发工作 , 遇到技术难关是常事 。 在工业级层面 , 他首先遇到的问题就是应用 , 刘宾生活在北方 , 最迫切的问题就是如何让无人机在每年春天5-6级常态的大风天中飞行 。 最有效、最有代表性的还是“共轴双桨直升机” 。
“共轴直升机的抗风能力、任务载荷、操作的安定性都非常强 , 但共轴结构一直被俄罗斯所掌握 , 国内一直没有比较成熟的可变距共轴直升机结构 , ”他回忆道 。
没有就自己想!
于是 , 从设计无副翼的论证机等 , 到图纸及样机的定型 , 再到筹集研发资金 , 尽管有了单旋翼布局直升机的量产经验 , 但这又是一次漫长的旅程 。
在这款设计上 , 刘宾投进了身家性命 , 在共轴样机测试过程中 , 转速时高时低 , 甚至发生莫名其妙的坠机事故 。 就在痛苦不堪的时候 , 他突然发现了俄罗斯的卡系列共轴直升机的航向控制结构如果应用放在40公斤以下的无人机上也是会存在同样的隐患 , 也就是说俄式共轴直升机的变距原理应用在轻型无人机上是存在问题的!
如果继续按照传统的方法来走下去 , 就必然走入死胡同 。 既然共轴有载荷优势 , 那就保留;航向控制有问题 , 那就改变更安全的尾旋翼转向工作原理 。 很快 , 这款具有两层主旋翼 , 带着尾旋翼的“不论不类” , 不符合国际上共轴直升机概念的共轴直升机就诞生了 。
说到刘宾目前为止最具有代表性的无人机设计作品是哪个 , 他毫不犹豫地回答说是复合式共轴反桨直升机系列 , 这是具有国际先进水平的同类无人机产品 。
经科技情报所的技术查新 , 复合式共轴反桨直升机是国内首创 , 它改变了俄式共轴直升机通过桨距差控制航向的结构缺陷 , 可在结构上实现俄式共轴体积无法小型化的弊端 , 甚至还可使直升机在不炸桨的情况下安全完成伞降回收 。
此外 , 采用共轴双主旋翼形式 , 以及复合尾桨设计(刘宾的专利技术)使安全和飞行的稳定性、环境适应性均有所提高 。
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复合式共轴双旋翼直升机设计图|图片已获授权
另外 , 这样的设计还使得在低空发动机熄火的情况下 , 可不依靠飞行经验就能使共轴直升机平稳着陆 , 提高了发动机熄火后迫降的生存机率 , 结构上的自稳设计 , 使直升机在低温条件下飞行 , 机械增稳也比电子增稳可靠 , 比如在零下5度 , 很多电子陀螺就已经出现失效的反应了 , 在燃料上也可以使用低成本的普通93号汽油 , 或者使用飞行过程稳定性更高、更环保的锂电池;姿态控制上无需复杂昂贵的飞控、平衡仪等电子设备即可进入悬停姿态 , 适合更多的中低端民用市场 。 军工客户因其姿态稳定 , 还可将现有的低成本且成熟的固定翼飞控技术进行移植 , 弥补目前工程固定翼监控无人机无法实现的低速、低空 , 且无法悬停的缺陷 。
中国无人机技术生态并不完善
当国内无人机产品已经走向消费层面 , 看起来似乎它已经走进了普通人的日常生活中 , 但实际上中国无人机的技术生态现状如何呢?与国外相比 , 中国的无人机技术在创新性上究竟是什么水平?
对此 , 刘宾并不避讳地指出了中国目前在无人机技术上的不完善之处 。
他分析道 , 这几年 , 无人机热高烧不退作为领先科技尖端产品的代名词 , 在媒体宣传中 , 消费级无人机正以高端技术低廉价格 , 满足了很多飞机迷的爱好 。 在概念热炒、资本热捧产业环境下 , 热点新闻和市场空间预期的驱动力已开始示威 。 但很多无人机厂商依然在不断抛出新概念与新功能 , 持续刺激消费 , 以大疆无人机为代表 , 很多微型飞行器已经在人们的生活中占据了一席之地 。
然而 , 以法规的要求来定义 , 无人机是按照重量级别来分层管理的 , 媒体所说的无人机普遍为电动的多轴飞行器 , 大量山寨玩具充斥其中 , 它由四个旋翼构成 , 相互顺逆旋转 , 这样原理上就解决了直升机反扭距自转的问题 , 而通过控制电机的转速就可以调整航向和高度 , 将飞行器控制问题瞬间简单化 。 也是因为采用了方便的电机作为动力 , 也没有复杂的直升机结构 , 所以这款“无人机”一诞生就受到了消费者的喜爱 。


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