共軸雙旋翼無人機中國部不輸角鯊

　　2018年5月9日，俄羅斯在莫斯科紅場舉行閱兵式，慶祝第73個勝利日。與以往的閱兵不同，在今年的閱兵中，俄羅斯首次系統(tǒng)化地公開了自己的無人機部隊，讓西方媒體備受關(guān)注。
　　俄羅斯雖是航空制造業(yè)的傳統(tǒng)強國，但在無人機領(lǐng)域，其并未享有與之相匹配的聲譽和地位。經(jīng)濟萎靡讓俄羅斯錯過了至關(guān)重要的信息化革命，而無人機正是信息化與傳統(tǒng)行業(yè)相結(jié)合的典范。不過，俄羅斯正在追趕——無論是北約大兵壓境的現(xiàn)實威脅還是軍用無人機外銷市場的廣闊前景都讓俄國人覺得這是必須補足的一課。某種程度上，以自己最為擅長的技術(shù)作為支撐往往成為取得成功的捷徑——中國在無人機領(lǐng)域的領(lǐng)先得益于其擁有全球最大規(guī)模的信息產(chǎn)業(yè)鏈。顯然，俄羅斯不具備這樣的基礎(chǔ)，但俄國人多年來在傳統(tǒng)航空領(lǐng)域的技術(shù)積累依舊讓人艷羨。將資料柜里久經(jīng)考驗的成熟技術(shù)應(yīng)用到無人機領(lǐng)域，不失為迅速解決無人機有無問題的可靠辦法。而在這次閱兵中亮相“角鯊”無人直升機或許正是這一思路下的產(chǎn)物。

無人版卡莫夫直升機

　　如果你對俄軍裝備稍有了解，就會覺得“角鯊”似曾相識。沒錯，經(jīng)典的可折疊共軸雙旋翼和標志性的雙垂尾與卡莫夫的卡系列直升機如出一轍。目前還沒有關(guān)于“角鯊”研制單位的官方說法，但相關(guān)媒體進行了揣測：一些媒體直接點出這就是卡莫夫設(shè)計局的產(chǎn)品，但也有人認為“角鯊”出自一個名為Rotorfly的俄羅斯民營直升機公司。后者成立于2007年3月29日，毗鄰卡莫夫設(shè)計局，恰巧公司創(chuàng)始人鮑里斯也來自卡莫夫設(shè)計局。Rotorfly公司最核心的技術(shù)就是共軸雙旋翼直升機，主要產(chǎn)品為R-30輕型直升機。R-30旋翼直徑6米，動力為一臺100馬力（73.55干瓦）的羅泰克斯912發(fā)動機，有趣的是這兩項配置與“角鯊”公布的資料完全吻合。不過有一點不同的是，R-30為軸外操縱技術(shù)，而根據(jù)照片“角鯊”所采用的應(yīng)該是軸內(nèi)操縱。但無論如何，“角鯊”擁有卡莫夫血統(tǒng)應(yīng)該沒有爭議，可以確信這就是一款無人版的卡系列直升機。
　　在俄軍，尤其是俄海軍中，卡系列直升機可謂經(jīng)久不衰，長期占據(jù)主力艦載直升機的位置。之所以有如此表現(xiàn)，是因為共軸雙旋翼布局有諸多與生俱來的優(yōu)勢。首先，由于兩副反向旋轉(zhuǎn)的旋翼可以抵消扭矩，因此這種直升機沒有尾槳，也不需要裝長長的尾梁，機身長度可以大大的縮短。由于有兩副旋翼產(chǎn)生升力，每副旋翼的直徑也可以縮短。根據(jù)測算，在槳盤載荷、發(fā)動機和相同總重的情況下，共軸雙旋翼直升機縱向尺寸僅為常規(guī)單旋翼直升機的60%。這也是卡系列直升機深受俄羅斯海軍青睞的重要原因，更短的機身意味著更小的機庫面積。其次，共軸無人直升機的機體部件可以緊湊地安裝在直升機重心處，因而減少了直升機俯仰和偏航的轉(zhuǎn)動慣量。同為10噸級直升機，共軸雙旋翼直升機的俯仰轉(zhuǎn)動_慣量只是常規(guī)單旋翼直升機的一半，這意味著直升機將有更好的加速性和靈活性。此外，由于共軸直升機取消了尾槳，所以徹底消除了常規(guī)單旋翼直升機尾槳的故障和事故隱患，增加了飛行的安全性。

仍是一條幼鯊

　　毫無疑問，卡莫夫在共軸雙旋翼領(lǐng)域有著豐富的經(jīng)驗，但這并不意味著“角鯊”也會像卡系列有人機那樣成為經(jīng)典。除了基本的氣動技術(shù)以外，所采用的飛控和導(dǎo)航技術(shù)更是關(guān)鍵，而這方面目前并沒有太多公開資料。從目前俄羅斯公布的數(shù)據(jù)看，“角鯊”機身長317米，旋翼直徑6米，最大起飛重量490干克，任務(wù)載荷120干克。這一級別的無人直升機可以應(yīng)用的范圍非常廣泛。比如，對特定目標的偵察監(jiān)視和電子干擾，或者在空中對一定區(qū)域進行光學(xué)和紅外監(jiān)控。此外，“角鯊”也可以作為艦載無人機部署在航母或者其他大型艦艇上。總而言之，無人機本身僅僅是平臺，其執(zhí)行的任務(wù)取決于搭載的任務(wù)載荷。載重量越大的無人機，可以搭載的任務(wù)載荷種類越多，性能越好，可執(zhí)行的任務(wù)也就越多。從閱兵照片看，“角鯊”無人直升機機身可能采用了新式復(fù)合材料，與傳統(tǒng)金屬材料相比，這類復(fù)合材料更堅固，重量更輕，可以增加無人機的有效載荷。但閱兵亮相的“角鯊”一無電子設(shè)備、二無任務(wù)載荷以及掛載設(shè)備，因此可以推斷這條“角鯊”是一條仍處于研制階段的“幼鯊”，真正長成尚需時日。

中國的大鯊魚

　　基于共軸無人直升機與生俱來的優(yōu)異性能，很多國家都有研制。其中最早服役的是美國旋翼機公司（GvrodyneComloanv of America）研發(fā)的QH-50共軸無人直升機。該機旋翼直徑6.1米，最大起飛重量1036千克，升限5000米。在1962～1969年間，QH-50一共生產(chǎn)755架，擁有12個改型，分別在美國陸軍、美國海軍和日本海上自衛(wèi)隊服役。而近年來在共軸無人直升機取得矚目進步的當屬中國。北京中航智科技有限公司（簡稱中航智）的一款名為TD450的共軸無人直升機在數(shù)據(jù)上與“角鯊”較為接近。該機機身長4米，旋翼直徑6米，最大起飛重量500千克，任務(wù)載荷達到140干克，這意味著該機可以搭載大部分任務(wù)載荷進行作業(yè)。
　　TD450采用的飛行控制技術(shù)、旋翼技術(shù)、操縱技術(shù)和綜合航電系統(tǒng)等均具有國際領(lǐng)先水平。全自主研發(fā)的HeliAP飛行控制系統(tǒng)可實現(xiàn)無人直升機航向、速度、高度等飛行姿態(tài)穩(wěn)定控制，具有航路自主飛行和自主起降等功能。該機是國內(nèi)首次應(yīng)用無軸承旋翼和復(fù)合材料槳葉的無人直升機，依靠槳葉柔性梁的彈性變形實現(xiàn)揮舞、擺振和變距運動，控制精度高、性能穩(wěn)定。電控共軸操縱系統(tǒng)則是TD450的另一大優(yōu)勢.該系統(tǒng)同樣由中航智自主研發(fā)，已在中國、俄羅斯、美國和日本等十幾個國家獲得專利。區(qū)別于傳統(tǒng)機械操縱，電控共軸操縱系統(tǒng)使用電氣控制，優(yōu)化了機械結(jié)構(gòu)，提升了操作靈敏度，系統(tǒng)的零部件減少了50%，重量減輕了40%，具有結(jié)構(gòu)簡單、操縱方便、穩(wěn)定可靠等特點。模塊化設(shè)計是未來無人直升機發(fā)展的重要方向，中航智則較早的在這一領(lǐng)域進行了探索和嘗試。TD450的綜合航電系統(tǒng)依照模塊化設(shè)計理念，將飛控計算機、航電計算機、電源管理計算機等優(yōu)化為功能性板卡，高度集成，具有電磁兼容性好、重量輕、體積小等特點，可靠性和維修性等性能獲得很大提升。
　　融合了眾多的先進技術(shù)讓TD450性能不俗，在飛行條件惡劣的高原試飛和海上6級強風(fēng)試飛中，TD450都表現(xiàn)出可靠的飛行品質(zhì)和強大的任務(wù)能力。如果說俄羅斯的“角鯊”仍是一條“幼鯊”，那么TD450應(yīng)該算得上是長成的“大鯊魚”了。據(jù)了解，TD450已經(jīng)獲得了某世界500強公司2000架的農(nóng)業(yè)植保無人直升機訂單，并將在未來兩年內(nèi)出口到北美、南美、歐洲等農(nóng)業(yè)大國。
　　責(zé)任編輯：王鑫邦

相關(guān)熱詞搜索：無人機 中國 旋翼 共軸雙 部不輸角鯊