تشمل المبادئ الأساسية للطائرات بدون طيار الديناميكا الهوائية والميكانيكا والإلكترونيات. الديناميكا الهوائية هي الأساس الحاسم لرحلة الطائرات بدون طيار.
مبادئ الديناميكا الهوائية
الديناميكا الهوائية هي دراسة أنماط الحركة والقوى المؤثرة على الطائرات في الهواء. تعتمد رحلة الطائرة بدون طيار واستقرارها بشكل أساسي على أربع قوى: الرفع والجاذبية والدفع والسحب.
الرفع هو القوة التي تجعل الطائرة ترتفع. نظرًا للأشكال والميلات المختلفة لأجنحة الطائرة، فإن الهواء الذي يمر فوق الأجنحة يولد كميات متفاوتة من الرفع، مما يدعم وزن الطائرة ويبقيها عالياً.
الجاذبية هي جاذبية الأرض للأشياء، وهي قوة يجب على الطائرة التغلب عليها. تولد الطائرة قوة رفع كافية لمواجهة الجاذبية عن طريق تسريع أو إمالة جناحيها، وبالتالي الحفاظ على توازنها في الهواء.
الدفع هو القوة التي تدفع الطائرة إلى الأمام، والتي عادة ما يوفرها المحرك. يرتبط الدفع بسرعة الطائرة. تتطلب السرعات الأعلى قوة دفع أكبر.
السحب هو القوة المعاكسة للدفع، مما يخلق مقاومة الهواء التي تواجهها الطائرة أثناء تحركها في الهواء. ولذلك، يجب أن تتمتع الطائرة بقوة دفع كافية للتغلب على هذه المقاومة.
المبادئ الميكانيكية
تشير المبادئ الميكانيكية إلى الهيكل الميكانيكي وطرق التحكم المطلوبة لرحلة الطائرات بدون طيار. تتكون الطائرة بدون طيار عادةً من جسم الطائرة والأجنحة والذيل وأسطح التحكم. جسم الطائرة هو الجسم الرئيسي للطائرة، وتولد الأجنحة قوة الرفع، ويعمل الذيل على استقرار الطائرة والتحكم في اتجاهها.
تتضمن طرق التحكم في الطائرات بدون طيار عادةً التحكم عن بعد والتحكم الذاتي. يتضمن جهاز التحكم عن بعد التحكم في طيران الطائرة وتشغيلها باستخدام جهاز تحكم عن بعد - أرضي، بينما يسمح التحكم الذاتي للطائرة بتنفيذ المهام بشكل مستقل وفقًا لبرامج - محددة مسبقًا.
المبادئ الإلكترونية
تشير المبادئ الإلكترونية إلى نظام التحكم الإلكتروني والإلكترونيات في الطائرة بدون طيار. تشمل إلكترونيات الطائرة بدون طيار أجهزة الاستشعار وأجهزة التحكم ومعدات الاتصالات ومعدات الملاحة. تتيح هذه الأجهزة التحكم الذاتي، وتثبيت الموقف، والملاحة وتحديد المواقع، ونقل البيانات.
أجهزة الاستشعار هي "عيون" و"آذان" الطائرة بدون طيار، حيث تستشعر المعلومات حول محيطها، بما في ذلك المعلمات مثل الارتفاع والسرعة والموقف ودرجة الحرارة والرطوبة وضغط الهواء. وحدة التحكم هي "عقل" الطائرة بدون طيار، حيث تقوم بمعالجة البيانات المجمعة بواسطة أجهزة الاستشعار والتحكم في حركات الطائرة وفقًا-لبرامج محددة مسبقًا.
يمكن لمعدات الاتصال نقل البيانات التي تجمعها الطائرة بدون طيار إلى مركز التحكم الأرضي أو المعدات الأخرى، ويمكنها أيضًا تلقي التعليمات الأرضية لأداء المهام. يتم استخدام معدات الملاحة لتحديد المواقع والملاحة، بما في ذلك نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، ونظام الملاحة بالقصور الذاتي، وما إلى ذلك.
