58. Центр тяжести: нахождение и смещение ЦТ БПЛА #

Справочник авиатехника. Механика

Центр тяжести (ЦТ) — точка, через которую проходит равнодействующая сил тяжести всех частей аппарата. Положение ЦТ определяет устойчивость полёта, распределение нагрузок на опоры и работу контроллера полёта. Разбираем формулу ЦТ, методику нахождения на весу и расчёта смещения при замене компонентов, допуски по ЦТ для мультироторов и самолетов.

60. Кинематика: поступательное и вращательное движение #

Справочник авиатехника. Механика

Кинематика описывает движение без учёта причин: координаты, скорости, ускорения. Поступательное движение (дрон летит по прямой) и вращательное (винт вращается, рама рыскает) описываются аналогичными величинами: путь/угол, скорость/угловая скорость, ускорение/угловое ускорение. Разбираем формулы равномерного и равноускоренного движения, связь линейной и угловой скорости винта и расчёт для БПЛА (беспилотного летательного аппарата).

62. Вращение тела: момент инерции, момент импульса винта #

Справочник авиатехника. Механика

Вращательное движение тела описывается моментом инерции J (аналог массы) и моментом импульса \(L = J\cdot \omega \) (аналог импульса). Момент инерции зависит от распределения массы: чем масса дальше от оси, тем J больше и тем тяжелее разгонять/тормозить вращение. Разбираем формулы для типичных тел (стержень, диск, обод), момент инерции винта и рамы БПЛА (беспилотного летательного аппарата), энергию вращения и инерцию при манёврах.

63. Вибрации и резонанс рамы БПЛА #

Справочник авиатехника. Механика

Вибрация рамы — периодическое смещение от рабочего положения; её источники — моторы, винты (дисбаланс), неустойчивости потока. На резонансной частоте амплитуда растёт в 10–50 раз (Q-фактор) — и попадает в полосу IMU (статья 53), «грязня» удержание. Разбираем вынужденные колебания, резонанс, затухание, типичные частоты рамы и винтов, и методы гашения (виброизоляция, балансировка, жесткость, фильтры).

56. Силы, равновесие, треугольник сил #

Справочник авиатехника. Механика

Сила — вектор, измеряется в ньютонах; система сил равновесна, когда их сумма равна нулю. Три силы в равновесии образуют замкнутый треугольник сил. Разбираем векторные операции над силами, условия равновесия, базовые силы на БПЛА (беспилотном летательном аппарате) и методику расчёта на примере удержания, спуска на парашюте и посадки.

57. Момент силы, пара сил, момент пары #

Справочник авиатехника. Механика

Момент силы определяет, насколько сила вращает тело вокруг оси: \(M = F\cdot d \), где d — плечо. Пара сил создаёт вращение без смещения; её момент \(M = F\cdot a_{не} \) зависит от выбора оси. Разбираем расчёт моментов, равновесие твёрдого тела \((\Sigma M = 0) \), пару сил на винтах мультиротора и типичные значения для БПЛА (беспилотного летательного аппарата).

59. Трение: сухое, качения, в подшипниках #

Справочник авиатехника. Механика

Трение — сила, препятствующая относительному движению поверхностей. Сухое трение: \(F = \mu\cdot N \) (статическое больше динамического); качения: \(F = C_{rr}\cdot N \) (в 10–30 раз меньше); в подшипниках — доля процента. Разбираем коэффициенты для типичных пар (резина/бетон, углепластик/углепластик, подшипники), расчёт торможения при посадке и потери на трение в приводной цепи БПЛА (беспилотного летательного аппарата).

61. Законы Ньютона, импульс, количество движения #

Справочник авиатехника. Механика

Три закона Ньютона — основа динамики: инерция, \(F = m\cdot a \), действие равно противодействию. Импульс (количество движения) \(p = m\cdot v \) и теорема об импульсе \(F\cdot \Delta t = \Delta p_{описывают} \) удары, торможение, реакцию на тягу. Разбираем законы с числовыми примерами для БПЛА (беспилотного летательного аппарата): манёвр, удар о землю, парашют, реакция на винты.