Дослідження методів підвищення енергоефективності польоту БПЛА

Abstract

Об’єктом дослідження є безпілотні літальні апарати та особливості їх енергоспоживання під час польоту. Метою роботи є аналіз факторів, що впливають на енергоефективність БПЛА, а також дослідження конструктивних, технологічних та експлуатаційних рішень, здатних зменшити витрати енергії та збільшити тривалість польоту. У першому розділі узагальнено основні відомості про БПЛА, їх класифікацію, сфери використання та тенденції розвитку галузі. Другий розділ присвячено аналізу конструкцій дронів, зокрема рами, силових установок, типів двигунів та акумуляторних батарей, а також розглянуто питання вібраційної стійкості корпусу. У третьому розділі виконано детальний аналіз факторів, що впливають на енергоспоживання: погодних умов, характеристик батарей, конструктивних особливостей, режимів польоту та додаткового навісного обладнання. У четвертому розділі досліджено ефективність існуючих систем, проведено порівняння типів акумуляторів та визначено напрями покращення енергоефективності. Результати роботи демонструють, що оптимізація конструкції, вдосконалення енергоживлення та раціональне планування польоту здатні суттєво підвищити ефективність БПЛА та збільшити їх автономність. The object of this study is unmanned aerial vehicles (UAVs) and the characteristics of their energy consumption during flight. The aim of the work is to analyze the factors that influence UAV energy efficiency, as well as to examine design, technological, and operational solutions that can reduce energy consumption and increase flight duration. The first chapter summarizes the basic information about UAVs, their classification, fields of application, and current development trends in the industry. The second chapter focuses on the analysis of drone designs, including frames, power units, types of motors, and battery systems. It also addresses the issue of structural vibration resistance. The third chapter provides a detailed analysis of the factors affecting energy consumption: weather conditions, battery characteristics, structural features, flight modes, and additional mounted equipment. The fourth chapter examines the efficiency of existing systems, compares different types of batteries, and identifies directions for improving energy efficiency. The results of the study show that optimizing the design, improving the power supply system, and rational flight planning can significantly enhance UAV efficiency and increase their autonomy.