坦克、装甲车退出历史舞台,(可载人)无人机接替陆军的核心地位
摘要:坦克、装甲车退出历史舞台后,应该是无人机接替陆军的核心地位。当然,陆军的重要性有可能进一步降低。空军或海军的重要性进一步提高。地位降低后的陆军,无人机成为陆军的核心装备
战争形式真的要发生变化了
30年前的海湾战争,让世界看到了科技的力量,先进战争模式已经产生。即大量使用空军,摧毁敌方军事力量,制空权就是胜利的权利。其实制空权在二战时期就已经很重要了,已经对战场力量产生极大影响。
随着飞机导弹技术的前进,制空权的重要性在稳步提高,到海湾战争时期,美国给大家展示了全面制空权的重要性,决定性作用。可以促使人员伤亡比例悬殊极大,达到1比100以上。此时,坦克、装甲车、自行火炮、运输车等军事装备,在制空权的作用下,已经处于几乎没有任何价值了,除了挨打。不过,由于绝大部分国家的空中打击能力都不强,不会像美国那样具备强大的制空权控制能力。大部分国家依然可以我行我素,继续发展坦克、装甲车、自行火炮、运输车等军事装备。
这次乌克兰战争,将会是战争的分水岭,战争状况将会彻底改变。坦克、装甲车、自行火炮、运输车等军事装备将退出历史舞台。就是不退出,其地位或使用方式也将大幅度改变,比如,主要起着收尾等作用。
让人吃惊的是,反坦克单兵武器也可以彻底压制坦克、装甲车、自行火炮、运输车等军事装备。原来只是空军强大的美国可以依靠制空权,虐杀敌人。现在竟然是谁都可以依靠反坦克单兵武器压制敌军,这确实会给人震撼的。战后,大家会反省的,坦克、装甲车等陆战装甲武器会快速退出历史舞台。人们之前设想的钢铁洪流会成为历史。
加上前一段时间亚美尼亚与邻国的冲突,无人机大放异彩。以及这次的单兵反坦克武器,都将让人深思,坦克与装甲车真的要退出历史舞台了。无人机时代到来了。
坦克、装甲车退出历史舞台后,应该是无人机接替陆军的核心地位。当然,陆军的重要性有可能进一步降低。空军或海军的重要性进一步提高。地位降低后的陆军,无人机成为陆军的核心装备,其他装备成为附属装备或次要装备。
【反导神雕】超机动 反导 高速固定翼武装直升机
备注:军用直升机是现代空军和陆军的重要战斗力,处于行业高景气周期
直升机是军用航空装备的装备重点,我们预计军用直升机是我国空军力量的主要补强点,且政府救急、救灾、森林防护、运输等多种军政客户需求也将持续拉动军用直升机型号的需求,处于景气窗口。
10吨级通用机型直-20,预计需求超过700架,假设按照每架1.4亿元测算,仅此一种飞机就能带来超过900亿的市场空间。而军用直升机总市场空间或超2000亿。
【机器人、无人机、直升飞机行业未来展望】
一体化的设计会将【机器人、无人机、直升飞机 】性能牢牢套死在当前的廉价附件性能水平之下。
相反,只要能得到高性能附件的支持,即使老旧【机器人、无人机、直升飞机】平台也能换发新春。
模块化机器人、无人机、直升机——未来的机器人、无人机、直升飞机将不再根据特定任务来设计和构建,新机器人系统最终有望推动生产可以适应不同任务要求的机器人、无人机、直升飞机。
模块化是复杂产品系统发展的"必由之路"!
常探机器人——如何研发制造一架可以反导的科幻型高速直升飞机?
空空导弹发动机只能工作10秒,超机动飞机用三次垂直超机动即可让空空导弹失效
原标题:空空导弹发动机只能工作10秒左右,为什么能击中目标?
子曦娱乐说11-16 19:17跟贴 13 条
都叫导弹,可日子过的不一样。巡航导弹个头大精度高,晃晃悠悠的专打固定目标或低速移动目标,燃料多全程有动力;弹道导弹一飞上万里,多级火箭依次接力,按预定弹道飞行不操心。
这空空导弹的命就苦多了,个头小、燃料少、过载大,对手又是速度机动不亚于自己的先进战机。
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想身轻如燕,还想射程远,需要强力发动机和更多燃料。但燃料增加了,重量也增加,弹径变粗机动下降,如此循环只能在射程和机动之间寻找平衡。所以绝大部分空空导弹、防空导弹做不到全程动力飞行,发动机工作时间不到10秒,甚至2~5秒就结束了。AIM-9B工作时间才2.1秒, AIM-120才9秒,AIM-132约15秒,整个航程分动力射程、惯性射程两段。
空空导弹一般用固体火箭发动机,推力大、结构简单、反应迅速;但比冲低、推力难调节。
空空导弹要想击中目标,要满足许多条件,比如:
1、敌我双方的势态,是迎头攻击、还是追尾攻击;2、发射载机的高度、速度、雷达距离;3、目标的高度、速度、方向;4、导弹自身速度、雷达制导距离、发动机状态等等。
所有这些参数整合,用一条封闭的曲线围起来就是导弹“攻击包线”。区域中心是目标,边界是不同状态下的最大射程和最小射程,即远界和近界。在区域内发射导弹才有机率命中,区域外概率基本为零。如果在最大距离上射导弹,敌机只要调头往回飞,导弹就没办法了。
空空导弹的“最大射程”水分很大,抛开环境谈射程都是“耍流氓”。比如迎头攻击,导弹、目标相对速度大,攻击距离就远;尾追攻击相对速度小,攻击距离就近。
美制AIM-120A远程空空导弹,10000米高空迎头攻击射程75千米,尾追22.5千米;5000米空域迎头攻击射程47千米,尾追攻击只有12.6千米了。迎头和尾追差距非常大,高空和低空差距非常大。
发动机工作时,导弹动能充沛,机动性和过载很强。在“不可逃逸区”导弹再怎么消耗,机动性也比目标高很多,很难摆脱。
等发动机关机,导弹速度迅速下降,每一次机动都消耗剩余能量,命中率越来越低,直至丢失目标自毁。“不可逃逸区”只有最大射程的30%左右。所以很多射程上百公里的导弹,在实战中发射距离近得多。
要想在不损失机动性的前提下提高射程,就只能在发动机和推进剂上下功夫了。
早期的空空导弹都采用单级固体火箭发动机,推进剂一次性烧完,推力不可调又浪费严重。实际上导弹起飞阶段需要大推力,巡航段只需小推力维持就可以了。
50年代,美国研制出单室双推力火箭发动机。在一个燃烧室内放两种药柱,一种大推力起飞,一种小推力巡航,接近目标点燃速燃药柱追赶目标。单室双推力技术在20多种导弹上使用,比如美国AIM-7F麻雀、AIM-9L响尾蛇、AIM-120基本型等。
后来在此基础上,又研制出双室双推力火箭发动机,推进剂分舱放置效率更高,最大射程提高20~30%。此外还有双脉冲火箭发动机,多段燃料脉冲点火,推力可调更灵活。我国PL-15导弹就使用双脉冲技术,性能非常优异。
▲双脉冲
欧洲的“流星”导弹另辟蹊径,采用火箭-冲压一体化技术,将火箭发动机和冲压发动机融合在一起。初始阶段用火箭推进,燃料烧完空出舱室,正好当冲压发动机燃烧室使用。冲压发动机不用带氧化剂,所以射程远效率高,全程都有动力,威力大了很多。
▲“流星”空空导弹 前
▲整体火箭冲压发动机
综上,虽然空空导弹发动机只工作数秒,但敌机还是很难摆脱的。只是其发射和攻击是复杂又玄妙的事情,需要多种因素密切配合才行,考验飞行员的技战术水平。
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直升机或战斗机反空空导弹方案:
空空导弹发动机只能工作10秒,三次垂直方向的超机动即可让导弹失效
传统的直升机直升机或战斗机,由于无法做三维超机动,极易被空空导弹锁定:
如固定翼战斗机只能沿着前进方向做抛物线曲线运动,这与空空导弹的抛物线曲线吻合;
直升机虽然可以做上下方向的垂直机动,但是加速度很慢,不会超过1个G的加速度(一般直升机发动机功率不会设计冗余100%,黑鹰直升机虽然发动机冗余大,但是也肯定不具有垂直方向1个G的加速度,因为意味着发动机要可以承受双倍负载能力。)
只要我们的直升飞机,随机做几次不规则的超机动,让空空导弹多次变换姿态,就可以让空空导弹快速失去惯性势能,失去效果。
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背景技术
正常布局的直升机,主旋翼在做高速旋转时,直升机的机身在旋翼力矩的作用下也会跟着一起转起来,为了克服这个问题,单旋翼的常规布局直升机必须在尾部安装一个尾桨,尾桨以相反的方向旋转,以抵消机身的旋转力矩,从而保持平衡。不过这样的设计,让单主旋翼的常规布局的直升机存在很多缺陷,一是尾桨需要额外耗费10%左右的发动机功率,二是尾梁和尾桨的存在,会导致直升机的机身过长,不利于起降和狭窄空间作业,尤其是舰载直升机。
卡莫夫系列(如卡-52)共轴双旋翼直升机也存在着一些明显的缺点,例如机械结构复杂,造价很高。共轴双旋翼直升机的旋翼桅杆过高,飞行阻力较大。
卡-52的旋翼仍采用传统的挥舞铰与摆振铰设计,也就是说旋翼在旋转中可以在一定范围上下左右挥舞和摆振,使直升机平稳飞行。但这种设计却为卡莫夫直升机带来了上下旋翼打架的隐患。虽然卡莫夫设计局在研制卡-52的前身——卡-50“噱头”时,已经把上下旋翼间的距离拉得很开,避免两副旋翼打架。在剧烈机动时,上下旋翼的桨叶容易碰撞,存在打在一起的可能性,尤其对共轴双旋翼武装直升机来说,这是最大的缺陷,卡-50武装直升机就发生过此类事故,1998年6月17日,一架卡-50直升机遭遇强烈的紊流,上下旋翼碰到了一起而坠毁。对于卡莫夫设计局来说,这种危险的旋翼打架问题是无解的。
另外一个最大缺点:抗风能力差!无航向控制的舵翼!容易坠机!
美国的波音公司和西科斯基公司在联合研制S-97高速直升机概念机的时候,提出了共轴刚性旋翼的概念,利用共轴对转旋翼的前行桨叶来突破常规直升机旋翼的速度限制,所以,上下桨叶的活动空间被大大压缩,极大地缩小了两副旋翼的间距。依靠尾部的推进螺旋桨来提供前飞的动力,完全不需要用主旋翼来提供前飞动力,也不需要不需要挥舞铰,动力和传动系统的机械结构非常简单。而且极大地降低了高速飞行阻力。
缺点:不能做上下方向的超机动,容易打桨,无法做出导弹规避动作!
另外一个最大缺点:抗风能力差!无航向控制的舵翼!容易坠机!
军武评:上下旋翼相互猛击,削短1米,S97直升机事故新细节曝光
旋翼直升机
作者:丁尹 出品:旋翼飞行器
背景
2017年8月2日,大概在美国东部夏令时7:20左右,西科斯基的一架试验性质飞行器西科斯基S-97A,编号N971SK,在佛罗里达州的William P Gwinn机场(06FA)进行了试飞测试,在该次测试过程中试飞员正在试图悬停的时候,该机变得难以操纵,最后发生了Hard Landing(硬着陆)事件。所幸两名机组乘员只受了轻伤。
此次试飞是根据《联邦法规法典》第91部分的14条规定进行的,试飞测试进行时,当地气象条件良好,西科斯基未提交飞行计划。不幸的是,这型技术先进的复合式直升机本身受到了相当严重的损伤。
问题究竟出在了哪里?
近期,美国国家运输安全委员会(NTSB)发布了关于2017年西科斯基S-97复合式直升机硬着陆事故的最新“事实报告”,报告称:2017年,西科斯基公司在进行S-97掠夺者前行桨叶概念*(刚性共轴双旋翼)复合式直升机飞行测试的时候,其电传操纵飞行控制系统出了“故障”,故障发生在该机的起飞过程中,当时飞控系统正处于从地面模式转换为空中模式的过渡阶段,飞控系统的“故障”和试飞员的操纵无法“配合”,使得该机进入大幅滚转振荡状态,最终发生硬着陆事故,该机由此严重损毁。
*注:关于前行桨叶概念旋翼的技术基础,感兴趣的读者朋友可以关注我以前写过的下述文章:
图——试飞中的S-97掠夺者复合式直升机
根据NTSB所发布的报告所述,S-97在该次飞行测试中发生了极其严重的左右翻滚振荡,以至于上下两副反向旋转的刚性旋翼猛烈地击打到了对方,甚至形成了“一团由桨叶碎片和尘土混合而成的烟云团”。
报告指出S-97掠夺者直升机有三种飞行控制模式,被称为“Paths”(路径):第一种是全地面模式,第二种是全空中模式,还有一种过渡模式。
在过渡模式中,有一项操纵特性出现了一点“小问题”——周期变距杆的灵敏度增大到了默认值的2.5倍。
由此引发的严重滚转振荡使得该机在硬着陆的过程中,左侧主起落架轮在短暂接触地面之后又离开地面,使得飞控系统将飞行模式从过渡模式切换到了飞行模式。
谈谈这次“事故”试飞
图——S-97试飞员视角
这次事故发生在2017年8月2日的大清早,地点是佛罗里达州的西科斯基飞行测试中心,当时西科斯基正在尝试扩大掠夺者直升机的飞行包线,截至那时,西科斯基已经针对S-97进行了超过100个小时的地面开车试验和20个小时的飞行测试。
图——高速飞行中的S-97
在之前的飞行中,掠夺者直升机已经达到了150节(约278千米/时;1节≈1.852千米/时)的前飞速度,但是在该次“事故”是试飞中,西科斯基打算将该机的前飞速度扩大到180节,并且在该次飞行测试中首次启动了S-97的尾部推进螺旋桨。西科斯基希望由此次试飞开始,不断推进该机的最大飞行速度,并探索其前飞极限速度——这一速度理论上是220节(407千米/时)。
根据报告描述,该次事故起始于掠夺者滑行到起飞跑道过程中,在滑行过程中,掠夺者出现了轻微左滚的趋势,于是试飞机长决定起飞到五英尺高度悬停来保持稳定。
图——注意事件起始时间和结束时间,总计5秒钟不到
他提拉总距并离地之后,掠夺者直升机突然猛地大幅左滚,他连忙反向推周期变距杆,掠夺者瞬间又猛地右滚,然后该机就进入了左右滚转振荡状态,并且滚转的幅度越来越大——最后的右滚幅度竟然超过了60°,然后又快速向左滚转——这次左滚之后,试飞员知道自己即将完全失去对该机的控制,于是他立刻决定把总距放到最低来着陆,然后掠夺者直升机就狠狠地撞到了地面。虽然上面有一长段描述文字,但是整个从起飞到降落的时间,不超过5秒钟。
所幸机上两位试飞员只受了点轻伤,且能够在完成紧急降落程序之后自行走出舱门。
这一架掠夺者怎么样了?
图——S-97掠夺者复合式直升机受损区域展示图
虽然试飞员很幸运,但是这架掠夺者就没这么幸运了,根据西科斯基的早期声明,该机在这次硬着陆过程中受到了严重的损伤,其可收放式起落架甚至受到了相当严重的损伤,在最新的调查报告中,NTSB揭示了更全面的受损详情:
该机经历过重度维护之后,于2018年6月份重新恢复飞行测试工作,其试飞员仍然是之前的两位,在2018年10月份,该机达到了前飞速度200节的里程碑。
图——S-97为实现高速前飞收起起落架
掠夺者复合式直升机于2015年5月22日完成了首飞,其技术源自于西科斯基的X2型前行桨叶概念技术演示验证机——该机最大的特点就是配备了一套共轴反转的刚性旋翼系统和一副可变桨距的尾部推进螺旋桨,复合螺旋桨的目的是为了增大其前飞速度和机动性。
近期,美国陆军选中西科斯基作为“未来攻击侦察直升机”(FARA)的原型设计竞争者之一,与其余四家公司展开竞争*,不出意外的话,西科斯基用于FARA计划的竞争机型就是S-97掠夺者直升机了,这架经历过重大事故的尖端技术装备能否笑到最后,咱们拭目以待。
*注:关于FARA计划及其竞争者的相关资讯,感兴趣的读者朋友可以参阅我之前所写的下述文章:
常探机器人-模块化高安全垂直起降固定翼飞行器
模块化飞行器——未来的飞行器将不再根据特定任务来设计和构建,新飞行器系统最终有望推动生产可以适应不同任务要求的飞行器
常探机器人-模块化高安全垂直起降固定翼飞行器,每一个机翼包含两个以上相对较大的风扇,同时中间通过水平舵翼,将机翼分割成前后两部分,实现串列翼的前后都能提供升力的性能。并可以在两侧模块化增加复合型垂直升降机翼,在不重新购买新的大型号飞机前提下,实现载荷性能的倍增,满足各种应急需求。推力风扇排列在前面(核心机在后方),这形成了一个特殊的复合直升机、多旋翼、固定翼、滑翔机、串列翼长航时飞机这五大类飞行器所有优点的新一代飞行器机翼和低机翼负荷。
垂直起降状态:当垂直起降后,飞机高度达到足够高时,前部的两个推进螺旋桨将加大马力,从而加速飞机水平飞行。一旦机翼完全支撑住飞机,我们就会完全关闭垂直升力风扇,然后自封闭涵道挡板在弹簧的弹力下马上实现自动闭合,变成水平机翼的一部分,最后像传统飞机一样高效飞行。
水平飞行是像传统固定飞机一样,并通过水平舵翼和垂直尾翼来控制航向。避免飞行中的横风对航向的干扰,有效提高抗风能力。
临近指定降落区降落时,水平翼面的垂直升力风扇重新打开,气流冲开底部的自封闭挡板,然后飞机缓缓下降。遇到较强横风时(如海面的7级大风),水平推力风扇辅助飞机进行空间定位,有效提高起降期间的抗风能力,实现恶劣天气的海上起降。
水平滑翔起降状态:重载时,垂直升力风扇关闭,飞机像传统飞机一样,滑翔起飞。依托传统飞机双倍以上的翼面面积,可以轻松实现短距离起飞,同时依托大面积的机翼,可以有效提高载荷或节省油耗。但是机翼面积过宽大也有一定缺点,飞行速度较低,设计飞行速度范围在200到380km/H左右(预估值)不过也获得了平稳的降落性能。
常探机器人-高安全垂直起降固定翼飞行器在控制、安全、经济和性能方面有了进一步的改进。
【黑科技】炸机、坠机时,能滑翔自救:
工业无人机和直升机出现炸机事故是很常见的,往往带来几十万、上百万甚至千万、上亿的损失,并造成高价值载荷和机组人员的伤亡,还对地面设施和人员有着致命危害。原因有旋翼遇到障碍物损坏、发动机损坏、电池突然掉电等等。
传统的无人机和直升机遇到此类情况束手无策,往往只能眼睁睁的从工业无人机和直升机,从高空坠落摔得粉身碎骨、机毁人亡。
模块化高安全直升飞机 的高安全飞行原理
我们发明的直升飞机,当垂直发动机损坏、电池掉电或旋翼损坏,引起炸机即将坠机时,可以改为依靠油动水平推力发动机,向前滑翔飞行。确保机上乘客和机组人员的安全!
我司发明的新型飞行器可以从结构上完美的改善这个痛点。因为坠机时下坠速度飞快,空气阻力会自动把涵道风扇的下挡板封闭。一旦封闭涵道,整架飞机就从多旋翼和直升机结构,变成了固定翼结构,可以依靠滑翔方式,缓慢降低坠机加速度。保护飞机和昂贵的机载装备以及机组人员。
通过从多旋翼直升机模式,变成固定翼滑翔机模式缓慢降落,挽救飞机和机组人员的生命。
【模块化高安全高速固定翼(无人)直升机】是一种复合直升机、多旋翼、固定翼、滑翔机、串列翼长航时飞机这五大类飞行器所有优点的新一代飞行器!具有起降距离短,飞行速度快、机动灵活、避障能力强、机翼结构强度高、飞行能耗低等特点。
由于直升机在沙漠