Śmigła to urządzenia, które przekształcają ruch obrotowy w ciąg liniowy. Śmigła dronów zapewniają unoszenie samolotu, obracając się i tworząc przepływ powietrza, co powoduje różnicę ciśnień między górną i dolną powierzchnią śmigła. Przyspiesza to masę powietrza w jednym kierunku, zapewniając siłę nośną przeciwdziałającą sile grawitacji.
Śmigła do dronów wielowirnikowych, takich jak śmigła heksakopterowe, oktokopterowe i quadkopterowe, są ułożone parami, obracając się zgodnie z ruchem wskazówek zegara lub przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, aby zapewnić równowagę. Zmienianie prędkości tych śmigieł pozwala dronowi zawisać, wznosić się, schodzić lub wpływać na zbaczanie, pochylanie i kołysanie.
Prędkości śmigła są zmieniane poprzez zmianę napięcia dostarczanego do silnika śmigła, proces, który jest obsługiwany przez elektroniczny regulator prędkości (ESC). Prawidłowy sygnał jest podawany do ESC przez kontroler lotu drona, który opiera się na danych wejściowych z kontrolera człowieka lub autopilota, a także może uwzględniać informacje z IMU (Inertial Measurement System), GPS i innych czujników.
Wymiary śmigła UAV i kompromisy.
Hybrydowe bezzałogowe statki powietrzne VTOL łączą zdolność VTOL ze standardowym napędem do przodu bezzałogowego statku powietrznego ze skrzydłami stałymi. W wielu hybrydowych bezzałogowcach VTOL, obrotowe śmigła są zwykle wbudowane w skrzydła samolotu, które następnie przechodzą do lotu do przodu.
Producenci śmigieł dronów zwykle podają dwa główne wymiary podane w postaci A x B. Pierwsza liczba to całkowita długość śmigła od końca do końca. Drugi to skok, który jest powiązany z kątem śmigła i jest zdefiniowany jako odległość do przodu śmigła w idealnych warunkach dla każdego obrotu. Można to porównać do tego, jak daleko śruba zagłębi się w powierzchnię przy każdym obrocie śrubokręta.
Krótsze śmigła wymagają mniej energii, aby uzyskać określoną prędkość, a ze względu na zmniejszoną bezwładność łatwiej je kontrolować i szybciej zmieniać prędkość. Dłuższe śmigła generują większy udźwig przy określonych obrotach i zapewniają większą stabilność podczas zawisu, ale wymagają większej mocy silnika.
Śmigła o wyższym skoku zapewnią większą siłę nośną niż bardziej płaskie ostrze i pozwolą dronowi latać szybciej przy określonych obrotach, ale szybciej rozładują akumulator drona, ponieważ wymagają więcej mocy z silnika.
Drony o dużym udźwigu będą zazwyczaj wymagały dłuższych śmigieł o mniejszym skoku, ponieważ wymagają stabilności, a nie prędkości, i będą w stanie przenosić większe akumulatory lub źródła zasilania, takie jak wodorowe ogniwa paliwowe, aby zrównoważyć zwiększone wymagania.
Konstrukcja śmigła drona.
Śmigła dronów mogą mieć dwie, trzy lub cztery łopaty. Śmigła z większą liczbą łopatek zapewniają większą siłę nośną ze względu na większą powierzchnię poruszającą się w powietrzu na obrót, ale są bardziej nieefektywne ze względu na zwiększony opór. Mniejsze drony o ograniczonej żywotności baterii najlepiej nadają się do śmigieł z mniejszą liczbą ostrzy.
Łopaty śmigieł dronów są najczęściej wykonane z tworzywa sztucznego lub włókna węglowego. Plastikowe śmigła są tańsze i bardziej elastyczne, dzięki czemu lepiej absorbują uderzenia. Zwiększona sztywność śmigieł z włókna węglowego, choć zapewnia mniejszą trwałość, zmniejsza wibracje, poprawiając tym samym osiągi lotu drona i czyniąc go cichszym. Włókno węglowe jest również lżejsze od plastiku, co pozwala na zmniejszenie masy.