Дронове с въртящо се крило

Дефиниционни граници и таксономия

Роторните безпилотни летателни апарати (БЛА) са роботизирани платформи по-тежки от въздуха, които постигат продължителен полет и всепосочна маневреност чрез непрекъснато въртене на аеродинамични повърхности (роторни лопати или витла) около вертикална ос. За разлика от самолетите с фиксирано крило, които разчитат на въздушна скорост за генериране на подемна сила, роторните системи отделят генерирането на подемна сила от транслационната скорост. Тази механична разлика им предоставя уникалната способност за вертикално излитане и кацане (VTOL), стационарно висене и нискоскоростна високопрецизна пространствена навигация.

Таксономията на роторните БЛА е строго разделена въз основа на стратегиите им за задвижване:

1. Мултиротори (Квадрокоптери, Хексакоптери, Октокоптери): Архитектури, използващи три или повече твърдо монтирани ротора. Те пропускат сложните механични връзки (като наклоняващи се шайби - swashplates) и разчитат изцяло на диференциална тяга и анулиране на реактивния въртящ момент за постигане на контрол по тангаж (pitch), крен (roll) и завой (yaw). Тази симетрия с непълно задвижване осигурява висока механична надеждност, но разчита напълно на високочестотен електронен контрол.
2. Еднороторни хеликоптери: Системи, използващи главен ротор за колективна подемна сила и цикличен контрол (чрез механизъм на наклоняваща се шайба), съчетан със странично монтиран опашен ротор за противодействие на индуцирания въртящ момент на главния ротор. Те предлагат значително по-добра аеродинамична ефективност (по-ниско натоварване на диска) и възможности за авторотация при отказ на двигателя.
3. Коаксиални системи: Дизайни, използващи два противоположно въртящи се ротора, монтирани на една и съща ос. Това анулира реактивния въртящ момент вътрешно без паразитно съпротивление от опашен ротор, максимизирайки енергийната ефективност и товароподемността в компактен формат.

Историческа еволюция

Концептуализацията на роторния полет датира от древните китайски играчки "бамбуков хеликоптер" и въздушния винт на Леонардо да Винчи (1489 г.). Истинската емпирична еволюция обаче започва с ранните пилотуеми експерименти. През 1907 г. жиропланът Breguet-Richet постига първото привързано висене. Фундаменталният пробив в съвременната мултироторна динамика настъпва през 20-те години на XX век с Oehmichen No. 2 на Етиен Омишен - ранен квадрокоптер, който успешно завършва 1-километров полет по затворен кръг.