Опис руху безпілотного транспорту літакового типу - Крицький, Дмитро Миколайович; Попов, Олексій Вікторович; Биков, Андрій Миколайович; Бикова, Тетяна Анатоліївна; Яшин, Сергій Анатолійович (Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023)
Безпілотні транспорті засоби наразі використовуються у більшості сфер нашого життя, від розважальної та навчальної до військової чи рятувальної. У кожній з цих сфер є певні вимоги та критерії до транспортного засобу, який їм необхідний, для розважальної достатньо найпростішої конструкції, що зможе літати, для наукової – це більш складні апарати, які необхідні для збору певних даних, для військових - апарати, які не тільки можуть вести спостереження та моніторинг, але й має можливість вражати необхідні цілі, для рятувальної сфери - це той вид транспорту, який буде мати змогу доставляти грузи та транспортувати людину. Враховуючи необхідність безпілотного транспорту, актуальність розробки нових та вдосконалених типів є надзвичайно високою. Предметом дослідження в статті є безпілотний транспорт літакового типу. Мета полягає в проведенні розрахунків та описі руху безпілотного транспортного засобу літакового типу, який проєктується. В роботі представлені найпоширеніші концептуальні види безпілотних літальних апаратів. Враховуючи концептуальні види за основу при проєктвання розглядається саме літакоподібний тип. Запропонована та представлена система координат, для аналізу руху літального апарату (ЛА). Для складання математичних моделей руху ЛА обрано метод рівнянь лагранжа другого роду. Розглянуто та обчислено кінетичну енергію складного тіла, що здійснює складний рух, для цього обчислення проводяться в абсолютному русі, використовуючи абсолютні лінійні та кутові швидкості. Продемонстровані обрані кути, які використовуються для розрахунків. Розглянуто момент інерції щодо миттєвої осі та з їх допомогою складено рівняння кінетичної енергії обертання відносно осі. За допомогою проведених розрахунків було знайдемо межі зміни кутів. Отримані дані необхідні для подальших розрахунків, таких як: визначення фокусу літального апарата за кутом атаки, визначення похідної коефіцієнта підйомної сили фюзеляжу за кутом атаки та всі подальші розрахунки, які пов'язані з запропонованими кутами. Розглянутий підхід дозволяє здійснювати прогнозування польотного плану з урахуванням витрати енергії та дозволяє розрахувати необхідну кількість енергії для виконання поставленого завдання.

Unmanned vehicles are now used in most areas of our lives, from entertainment and education to military and rescue. Each of these areas has certain requirements and criteria for the vehicle they need: for entertainment, the simplest design that can fly is sufficient; for science, it is more complex vehicles that are needed to collect certain data; for the military, vehicles that can not only conduct surveillance and monitoring but also have the ability to hit the necessary targets; for the rescue sector, it is the type of vehicle that will be able to deliver goods and transport people. Given the need for unmanned vehicles, the relevance of developing new and improved types is extremely high. The subject of research in this article is unmanned aircraft-type transport. The purpose is to calculate and describe the movement of an unmanned aircraft-type vehicle under design. The paper presents the most common conceptual types of unmanned aerial vehicles. Taking into account the conceptual types, the airplane type is considered as the basis for design. A coordinate system for analyzing the movement of aircraft is proposed and presented. The method of Lagrange's equations of the second kind is chosen to compile mathematical models of aircraft motion. The kinetic energy of a complex body performing a complex motion is considered and calculated; for this purpose, calculations are carried out in absolute motion using absolute linear and angular velocities. The selected angles used for the calculations are demonstrated. The moment of inertia about the instantaneous axis is considered and the equation of kinetic energy of rotation about the axis is derived. The calculations were used to find the limits of angle change. The data obtained are necessary for further calculations, such as determining the focus of the aircraft by angle of attack, determining the derivative of the fuselage lift coefficient by angle of attack, and all further calculations related to the proposed angles. The considered approach makes it possible to forecast the flight plan taking into account energy consumption and allows calculating the required amount of energy to perform the task.
Description of the movement of unmanned aircraft-type transport
Keywords: безпілотний транспорт; літальний апарат; проєктування; кінетична енергія; концептуальні види; координати; unmanned vehicles; air vehicles; engineering; kinetic energy; conceptual views; coordinates