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印度的无人机梦想破灭——TAPAS无人机因糟糕的设计和错误的决策而困扰
2024-01-17 06:45
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国外媒体报道:TAPAS(印度制造无人机)必须下架!值得庆幸的是,它已经消失了!据报道,印度国防部将不再资助该任务模式项目。

取消该项目资金的决定是客观且基于逻辑的,原因如下:

性能缺陷严重。差距太大,无法挽回。
为无人机选择的机身配置严重限制了 DRDO 解决性能缺陷的能力。
缺乏合适的涡轮螺旋桨发动机使 DRDO 陷入了死胡同。

设计有缺陷

大多数成功的军用无人机均采用单引擎双臂设计 (SETB),涡轮螺旋桨发动机的特点是在机身后部安装有推进式螺旋桨。

SETB 设计无人机的例子包括以色列 Searcher 和 Heron 无人机(这两种无人机均在印度武装部队服役)、土耳其的 Bayraktar TB2 和印度的 Rustom-1(现已更名为 Archer),

双臂设计提高了整体空气动力效率并减少了阻力。更宽的机身有利于安装传感器并产生机身升力,从而缩短翼展。

该设计提供了一个清洁、稳定的平台,具有更远的航程、更高的燃油效率和更好的机动性。无人机结构更加坚固。如果发动机发生故障,SETB 设计可实现更远距离的滑翔。

SETB 设计使发电厂尽可能远离有效负载和传感器,以最大限度地减少热和振动干扰。

SETB 设计的其他优点包括

它有利于模块化结构,简化组装、维护和潜在的升级。
发动机易于接近,使维护和修理更快、更具成本效益
避免因使用两台发动机而产生的重量和燃油效率损失
与双引擎设计相比,更少的部件意味着更轻的重量、更简单的系统以及更高的可靠性

其他常规设计双引擎无人机

机翼安装的发动机,也就是柴油发动机,没有什么意义。众所周知,柴油发动机会产生更多的噪音和振动。

不采用双臂机身布局的无人机,例如美国的“捕食者”和俄罗斯的“猎户座”,仍然选择采用后置涡轮螺旋桨发动机和推进式螺旋桨。它们更安静、更高效。

柴油发动机驱动/传统机身无人机确实存在

由两个机翼安装的柴油发动机提供动力的无人机确实存在。但双引擎配置更适合重型无人机。

俄罗斯 Altius 是由两个机翼安装的柴油发动机提供动力的无人机的一个例子,就像 TAPAS 一样。然而,Altius 是一款 6t-7t 战斗无人机,翼展 28.5m,设计可携带 2t 有效载荷。相比之下,TAPAS 被设想为 2 吨无人机。

传统的机身配置更适合较重的无人机或无人运输机。据报道,Altius最终还将由俄罗斯VK-800S第五代涡轮轴发动机的涡轮螺旋桨衍生品提供动力。

有趣的是,Altius 已经开发了很长时间,但目前还不知道是否可以投入使用。最近的一份报告表明,其预计有效载荷已减少至 1 吨,这表明与 TAPAS 类似的重量螺旋问题。

土耳其的 Bayraktar Akıncı 是传统机身双引擎无人机的罕见成功范例。这又是一架更大的飞机,最大起飞重量 (MTOW) 超过 5.5 吨,有效载荷超过 1,350 公斤。然而,Akıncı 由两台涡轮螺旋桨发动机提供动力,功率为 450 马力或 750 马力。

TAPAS 重量螺旋

在开发过程中,Tapas 项目受到重量螺旋的严重影响,导致飞机的 AUW(总重量)从计划的 1800 公斤增加到 2800 公斤。

据报道,重量螺旋式上升的原因之一是由于频繁的燃油泄漏而从复合材料油箱转向金属油箱。

体重螺旋式上升要求采取以下措施来应对。

使用更高功率的发动机
发动机接口模块和机舱的重新设计
机翼跨度的局部加固/加强
重新调整 VT 尺寸(垂直尾翼以使方向舵更有效)
空气动力学重新设计(双元件翼型)以满足 QR
增加起飞和着陆距离
增加最小徘徊速度
耐力降低
降低上限
机翼扭转可减轻进近着陆过程中较高滚转速率下的尖端失速
ADE 为减轻体重螺旋而采取的绝望措施包括

将航空电子设备集成在单个 LRU 中(减重 70-80 公斤)
通过使用更轻的材料优化机身重量(减轻 180 公斤)。
将安全系数从载人航空器标准的1.5逐步降低到1.25。
DRDO 的目标最多是减轻 280 公斤的重量!

可疑的决定

在 2017 年印度航空展上。DRDO 展示了柴油发动机驱动的 Tapas。但在 2019 年印度航空展上,DRDO 首次展示了由 NPO-Saturn 36MT 涡轮螺旋桨发动机提供动力的 Tapas MALE 无人机,每台推力约为 73.55 kW(约 100 hp)。

不过,它还展示了带有柴油发动机的小吃车的比例模型。一位 DRDO 官员声称,最终的发电厂尚未最终确定!

显然,DRDO 的决策是受客观思维之外的因素指导的。希望使用本土柴油发动机来实现 Atama Nirbharta(自力更生)的破坏性和错误的追求并不是压力!

结论
十几年来,TAPAS 设计的局限性对于 ADE 来说一直是显而易见的。ADE 也意识到它无法充分解决体重螺旋式上升的问题。因此,无人机的性能将远远低于 QR。

在这种情况下,DRDO 管理层决定继续推进该项目对国家来说是一种伤害。它可能会阻碍替代项目的启动,并导致武装部队走上花园小路。

作者 Vijainder K Thakur 是一名退役的 IAF 美洲虎飞行员。他还是一位作家、软件架构师、企业家和军事分析师。

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