"Характеристика конструкций БПЛА"

Характеристика конструкций БПЛА

Раздел 4: Робототехника

Разработал: учитель труда (технологии)

Мельникова. Т.Ф.

• Конструкции беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) отличаются в зависимости от типа . Существуют конструкции самолётного, вертолётного, аэростатического и гибридного типа. 

Самолетного типа

• Оснащён несущими крыльями , которые обеспечивают подъёмную силу и полёт. Некоторые особенности конструкции.
• Подъёмная сила создаётся аэродинамическим способом за счёт напора воздуха, набегающего на неподвижное крыло.
• Существует разнообразие подтипов, различающихся по форме крыла и фюзеляжа.
• Для аппаратов самолётного типа обычно необходима взлётно-посадочная полоса или стартовые катапульты. Есть также самолётные БПЛА лёгкого класса, запускаемые «с руки».
• Аппараты такого типа, как правило, отличаются большой длительностью полёта, большой максимальной высотой полёта и высокой скоростью.

Вертолетного типа (коптеры)

• Представляет собой летающую платформу с тремя и более несущими винтами . Некоторые особенности конструкции:
• Каждый винт приводится в движение собственным двигателем.
• Половина винтов вращается по часовой стрелке, половина — против, поэтому рулевой винт мультикоптеру не нужен.
• Маневрируют мультикоптеры путём изменения скорости вращения винтов. Например: ускорить все винты — подъём, ускорить винты с одной стороны и замедлить с другой — движение в сторону.
• Существуют и крупные модели мультикоптеров с количеством роторов порядка 6–8 (гекса- и октокоптеры), способные поднять в воздух груз массой до 20–30 кг.
• Мультикоптеры обычно используются как аппараты «ближнего радиуса действия»: для любительских полётов недалеко от себя, для фото-видеосъёмки близко расположенных объектов.

Аэростатического типа (аэростаты)

• Использует оболочку, заполненную газом или нагретым воздухом , для обеспечения подъёмной силы. Некоторые особенности конструкции: 
• Внешне представляют собой непилотируемые дирижабли.
• Могут перемещаться на протяжении нескольких дней или даже недель, а также нести большие грузы.
• Ограничены в манёвренности и скорости, их работа напрямую зависит от погоды.
• Аэростатические БПЛА могут использоваться для долгосрочного наблюдения, связи и метеорологии.

Гибридного типа

• Сочетает возможности вертикального взлёта и посадки (VTOL) с характеристиками самолётов с фиксированным крылом . Некоторые особенности конструкции: 
• Используют роторы или винты для вертикального взлёта/посадки и крылья для горизонтального полёта.
• Примеры конструкций: tiltrotor (поворотные винты), tail-sitter (хвостовой взлёт), или комбинация мультироторных и крыльевых систем.
• Преимущества : универсальность, экономичность (меньший расход энергии в горизонтальном полёте по сравнению с обычными мультикоптерами), независимость от инфраструктуры (не требует взлётной полосы).
• Недостатки : более сложная конструкция, что увеличивает стоимость и сложность обслуживания, меньшая грузоподъёмность по сравнению с чисто роторными БПЛА, требуется сложное программное обеспечение для управления переходом между режимами полёта.
• Примеры : комбинированные БПЛА с VTOL, например, WingtraOne (гражданский дрон для картографии с дальностью до 50 км) или Quantum-Systems Tron (гибридный БПЛА для разведки и мониторинга).