15.4 : Анализ абсолютного движения – движение в общей плоскости

Представьте себе дрон с быстро вращающимися пропеллерами, парящий в воздухе. Увлекательные движения и действия этого дрона можно понять, применив принцип общего плоскостного движения.

Когда пропеллеры дрона вращаются, создается направленная вверх сила, которая противодействует силе гравитации, позволяя дрону оторваться от земли. Это первоначальное движение дрона происходит по прямой траектории, представляя собой форму поступательного движения. На этом этапе каждая точка дрона перемещается на одинаковое расстояние в одном направлении.

Когда дрон поднимается в воздух, его движение становится более сложным. Рассмотрим любую конкретную точку дрона, скажем, точку P. Эта точка P находится в постоянном движении, пока дрон находится в полете. Путешествие точки P представляет собой не прямую линию, а скорее изогнутую траекторию. Эта кривая траектория возникает в результате двух комбинированных движений - криволинейного поступательного движения и вращательного движения, способствующих движению в общей плоскости. Полет дрона предполагает сложные маневры. Его поступательное движение включает в себя сдвиги вперед или назад, а также подъемы или спуски, в зависимости от входных сигналов контроллера. Одновременно его вращательное движение включает в себя тангаж (наклон вверх или вниз), рыскание (поворот влево или вправо) и крен (вращение вокруг центральной оси) вокруг трех осей вращения. Это многогранное движение дрона возникает в результате сочетания вращательного движения вокруг его центра тяжести и поступательного движения, приводимого в движение его роторами.

В конце концов, когда дрон приземляется, вращательные и поступательные движения прекращаются, отмечая конец общего плоского движения. В результате упомянутая ранее точка P также останавливается, что означает прекращение полета дрона.