Das Flugprinzip von Starrflügeldrohnen basiert auf der Aerodynamik.
1. Lift-Generierung
Der Flügel einer Starrflügeldrohne ist die Schlüsselkomponente für die Auftriebserzeugung. Die Oberseite des Flügels ist normalerweise gekrümmt, während die Unterseite relativ flach ist. Wenn die Drohne vorwärts fliegt, unterscheiden sich die Luftströmungsgeschwindigkeiten an der Ober- und Unterseite des Flügels. Nach dem Bernoulli-Prinzip ist der Druck umso geringer, je schneller die Flüssigkeitsgeschwindigkeit ist. Daher ist der Luftdruck auf der Oberseite des Flügels geringer als der Luftdruck auf der Unterseite, wodurch Auftrieb erzeugt wird. Die Größe des Auftriebs hängt von Faktoren wie der Form und Fläche des Flügels, der Fluggeschwindigkeit und der Luftdichte ab.
2. Schuberzeugung
Der Schub einer Starrflügeldrohne wird normalerweise von einem Motor bereitgestellt. Zu den gängigen Motortypen gehören Kolbenmotoren und Turbinenmotoren. Kolbenmotoren erzeugen Strom, indem sie Kraftstoff verbrennen und einen Propeller in Rotation versetzen. Wenn sich der Propeller dreht, drückt er Luft nach hinten. Nach dem dritten Newtonschen Gesetz übt die Luft eine Reaktionskraft auf den Propeller aus und treibt so die Drohne vorwärts. Turbinentriebwerke erzeugen Schub, indem sie Luft komprimieren, Kraftstoff verbrennen und das Abgas mit hoher Geschwindigkeit ausstoßen. Sie erzeugen einen größeren Schub und eignen sich für einige schnelle -große Starrflügeldrohnen.
3. Kontrolle der Fluglage
Um einen stabilen Flug und eine präzise Steuerung eines Starrflügel-UAVs zu erreichen, muss seine Fluglage angepasst werden. Dies wird hauptsächlich durch Steuerflächen erreicht, am häufigsten sind Querruder, Höhenruder und Seitenruder.
- Querruder: Querruder befinden sich an der äußeren Hinterkante des Flügels, eines auf jeder Seite. Durch die Steuerung der vertikalen Auslenkung der Querruder kann der Auftrieb auf jeder Seite des Flügels verändert und so das UAV ins Rollen gebracht werden. Wenn das rechte Querruder nach oben und das linke Querruder nach unten ausschlägt, nimmt der Auftrieb am rechten Flügel ab und der Auftrieb am linken Flügel nimmt zu, wodurch das UAV nach links rollt.
- Aufzüge: Aufzüge befinden sich an der Hinterkante des Höhenleitwerks. Durch die Steuerung der vertikalen Auslenkung der Höhenruder kann der Auftrieb am Höhenleitwerk verändert und so eine Neigung des UAV bewirkt werden. Wenn das Höhenruder nach oben ausschlägt, nimmt der Auftrieb am Höhenleitwerk ab, das Heck senkt sich und die Nase hebt sich; Wenn das Höhenruder nach unten ausgelenkt wird, erhöht sich der Auftrieb am Höhenleitwerk, das Heck hebt sich und die Nase senkt sich.
- Ruder: Ruder befinden sich an der Hinterkante des Seitenleitwerks. Durch die Steuerung der Auslenkung des Ruders nach links und rechts kann die Größe der seitlichen Kraft auf das Seitenleitwerk verändert und so die Drohne zum Gieren gebracht werden. Wenn das Ruder nach links ausgelenkt wird, erfährt das Seitenleitwerk eine Seitenkraft nach rechts und die Drohne giert nach links; Wenn das Ruder nach rechts ausgelenkt wird, erfährt das Seitenleitwerk eine Seitenkraft nach links und die Drohne giert nach rechts.