РОТОРСЫЗ: ҚАТТЫКҮЙЛІ ДРОН ТЕХНОЛОГИЯЛАРЫ ҰШҚЫШСЫЗ ӘУЕ ЖҮЙЕЛЕРІНІҢ КЕЛЕСІ БУЫНЫ РЕТІНДЕ

Жарияланды 2026-03-31
ФИЗИКА-МАТЕМАТИКА Нөмір 83 № 1 (2026)
Том 83 №1 2026
Авторлар:
  • ОЗТЮРК Э.
  • НАБИЕВ В.
  • НАСЕР А.
  • ЧАВДАР Т.
PDF (English)

Бұл зерттеу авиациялық технологияларда маңызы артып келе жатқан қаттықүйлі тәсілді жаңа жүйелік жобалау парадигмасы аясында қарастырады. Қаттықүйлі тұжырымдама қозғалтқыш, сезу, басқару және байланыс сияқты негізгі функцияларды қозғалмалы және механикалық компоненттерді қолданбай, электрондық, электромагниттік және жартылай өткізгіштік құрылымдар арқылы жүзеге асыруға негізделген. Мұндай тәсіл механикалық тозуды жою, техникалық қызмет көрсету қажеттілігін азайту, жүйенің қызмет ету мерзімін ұлғайту, сондай-ақ акустикалық және электромагниттік белгілерді төмендету сияқты маңызды артықшылықтарға ие.

Зерттеу барысында алдымен дәстүрлі ұшқышсыз ұшу аппараттарының (ҰҰА) архитектуралары талданып, айналмалы пропеллерлерге, щеткасыз тұрақты ток қозғалтқыштарына, сервобасқарылатын аэродинамикалық беттерге және механикалық сканерленетін LiDAR немесе радиолокациялық жүйелерге тәуелділіктен туындайтын діріл, шу, энергия шығындары мен істен шығу тәуекелдері бағаланады. Осы мәселелерді ескере отырып, қаттықүйлі дрон жүйелері ұсынатын балама шешімдер қарастырылады.

Атап айтқанда, электроаэродинамикалық (EAD) қозғалыс жүйелері иондалған ауа ағындарын электр өрістері арқылы жеделдету принципіне негізделген, айналмалы бөлшектерсіз тарту күшін қамтамасыз ететін инновациялық тәсіл ретінде қарастырылады. Сол сияқты, механикалық сканерлеуді қажет етпейтін қаттықүйлі LiDAR технологиялары жартылай өткізгіштік сәуле басқару әдістері арқылы жоғары дәлдіктегі үшөлшемді сезу мүмкіндіктерін ұсынады. Байланыс және сезу саласында фазаланған антенналық торлар электрондық сәуле бағыттау арқылы қозғалмалы бөлшектерсіз бағытталған және бейімделгіш байланысты қамтамасыз етеді.

Қорытындылай келе, кешенді қаттықүйлі тәсіл тыныш, сенімді және техникалық қызмет көрсету шығыны төмен әуе платформаларын әзірлеуге мүмкіндік беретінін, сондай-ақ микро- және наноөлшемді ұшу аппараттары, жабық кеңістіктерде жұмыс істеу және ройлық автономды жүйелер сияқты келесі буын қолданбаларына жол ашатынын көрсетеді.

ОЗТЮРК Э.

PhD, ассистент-профессор, инженерия факультеті, жасанды интеллект және деректер инженериясы кафедрасы, Қараденіз техникалық университеті, Трабзон қ., Түркия

E-mail: ercumentozturk@ktu.edu.tr, https://orcid.org/0000-0001-9623-6955

НАБИЕВ В.

PhD, профессор, инженерия факультеті, компьютерлік инженерия кафедрасы, Жасанды интеллект және деректер инженериясы кафедрасының меңгерушісі, Қараденіз техникалық университеті, Трабзон қ., Түркия

E-mail: vasif@ktu.edu.tr, https://orcid.org/0000-0003-0314-8134

НАСЕР А.

PhD, ассистент-профессор, инженерия және сәулет факультеті, компьютерлік инженерия кафедрасы, Авразия университеті, Трабзон қ., Түркия

E-mail: amirnaser.si@gmail.com, https://orcid.org/0000-0001-9675-2212

ЧАВДАР Т.

PhD, профессор, инженерия факультеті, компьютерлік инженерия кафедрасы, Қараденіз техникалық университеті, Трабзон қ., Түркия

E-mail: ulduz@ktu.edu.tr, https://orcid.org/0000-0003-3656-9592

  1. Piesing M., The Secret History of Drones, 23 September 2024. Available: https://airandspace.si.edu/air-and-space-quarterly/issue-12/secret-history-of-drones.
  2. Ion-Propelled Aircraft, Wikipedia. Available: https://en.wikipedia.org/wiki/Ion-propelled_aircraft. [Accessed 23 February 2026].
  3. Tajmar M., Biefeld-brown effect: Misinterpretation of corona wind phenomena, AIAA journal, vol. 42, no. 2, pp. 315-318, 2004.
  4. Fantel H., Major de Seversky’s Ion-Propelled Aircraft, Popular Mechanics, vol. 122, no. 2, pp. 58-61, 1964.
  5. Nosratollahi M., Ahmadi A. and Khoshkhoo R., A Design Algorithm for Electroaerodynamic Propulsion System, Journal of Space Science and Technology, vol. 18, no. 1, pp. 66-77, 2025.
  6. Xu H., He Y., Strobel K. L., Gilmore C. K., Kelley S. P., Sebastian T., Woolston M. R., Perreault D. J. and Barrett S. R., Flight of an aeroplane with solid-state propulsion, Nature, vol. 563, no. 7732, pp. 532-535, 2018.
  7. Seversky A. P. D., Electrostatic ion thrusters characterised by the acceleration grid. United States Patent US3130945A, 31 August 1959.
  8. Tinney C. E. and Sirohi J., Multirotor drone noise at static thrust, Aiaa Journal, vol. 56, no. 7, pp. 2816-2826, 2018.
  9. Behnam G. and Mueller M., Vibration-based propeller fault diagnosis for multicopters, in 2018 International Conference on Unmanned Aircraft Systems (ICUAS), 2018.
  10. Zhang R., Lu Y., Xu X., Zhang H. and Guan K., Design and Performance Study of Small Multirotor UAVs with Adjunctive Folding-Wing Range Extender, Drones, vol. 9, no. 12, p. 877, 2025.
  11. Alkobi J., The Evolution of Drones: From Military to Hobby & Commercial, 15 January 2019. Available: https://percepto.co/the-evolution-of-drones-from-military-to-hobby-commercial/. [Accessed 23 February 2026].
  12. Vaddi R. S., Guan Y., Mamishev A. and Novosselov I., Analytical Model for Electrohydrodynamic Thrust, arXiv e-prints, pp. arXiv--2002, 2020.
  13. Trovato S., Terenzi R., Usuelli D. and Belan M., Wind tunnel testing and performance modeling of an atmospheric ion thruster, Journal of Physics D: Applied Physics, vol. 58, no. 1, p. 015201, 2025.
  14. Vaddi R. S., Guan Y. and Mamishev A., Analytical model for electrohydrodynamic thrust, Proceedings. Mathematical, physical, and engineering sciences, vol. 476, no. 2241, p. 20200220, 2020.
  15. Chu J., A mighty wind, MIT News , 3 April 2013. Available: https://news.mit.edu/2013/ionic-thrusters-0403. [Accessed 23 February 2026].
  16. Gilmore C. K. and Barrett S. R., Electrohydrodynamic thrust density using positive corona-induced ionic winds for in-atmosphere propulsion, Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, vol. 471, no. 2175, 2015.
  17. Types of LIDAR, Leishen Intelligent System Co., Ltd. Available: https://www.lslidar.com/types-of-lidar/. [Accessed 23 February 2026].
  18. Garcîa Gômez P., Royo S., Rodrigo N. and Casas J. R., Geometric model and calibration method for a solid-state LiDAR, Sensors, vol. 20, no. 10, p. 2898, 2020.
  19. Altınöz B., Eken H., Cönger A. and Can S., Modelling inertial measurement unit error parameters for an unmanned air vehicle, Communications Faculty of Sciences University of Ankara Series A2-A3 Physical Sciences and Engineering, vol. 66, no. 1, pp. 64-81, 2024.
  20. Ericco, MEMS-IMU error analysis, 16 January 2024. Available: https://medium.com/@ericco741/mems-imu-error-analysis-1969c5010210. [Accessed 23 February 2026].
қаттықүйлі дрондар, электроаэродинамикалық тарту (ЭАТ), аз байқалатын ҰҰА жүйелері, дыбыссыз ұшқышсыз аппараттар, төмен шулы ұшқышсыз аппараттар