Yıldırımın uçaklara etkisi ve korunma yöntemleri
Lightning effects in aircrafts and protection methods
- Tez No: 142921
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZCAN KALENDERLİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 97
Özet
YILDIRIMIN UÇAKLARA ETKİLERİ VE KORUNMA YÖNTEMLERİ ÖZET Yıldırım kaçınılmaz bir doğa olayıdır. Hava taşımacılığının başladığı ilk yıllardan beri hem uçakların hem de içindeki uçuş ekibi ve yolcuların yıldırımın etkilerinden korunması önemli bir sorun olarak ele alınmıştır. Son yıllardaki hava taşımacılığı sektöründeki hızlı büyüme, uçak üretiminde geliştirilen tekniklerle uçakların maliyetlerinin düşmesi ve taşımacılığın ekonomik bir düzeye gelmesiyle mümkün olmuştur. Ekonomi ve güvenlik her endüstri alanında olduğu gibi havacılıkta da önemli bir optimizasyon sorunudur. Uçaklar insan emniyetini ve konforunu tam karşılayabilecek şekilde üretilebilir. Ancak bunun maliyeti hava taşımacılığını ekonomik olmaktan çıkartır. Önceki yıllarda daha kalın metallerden yapılmış, kontrol ve kumanda sistemleri mekanik olan ağır gövdeli uçaklar, yapım ve malzeme teknolojisindeki gelişmelere bağlı olarak hafiflemiş, üretim maliyetleri oldukça düşmüştür. Kullanılan yalıtkan özellikli fıber-karbon kompozit malzemeler ve elektronik kontrol sistemleri, uçaklardaki doğrudan ve dolaylı yıldırım etkilerinin önemini arttırmıştır. Yıldırımın doğrudan etkileri daha çok yıldırım akımının termik etkisi nedeniyle uçak malzemelerinde meydana getirdiği bozulmalar biçiminde ortaya çıkar. Yıldırım akımının geçişini kolaylaştıran yönlendirme çubukları, topraklama bağlantıları ve uçakta biriken statik yüklerin boşalmasını kolaylaştıran boşalma uçları en etkin koruma yöntemleridir. Yıldırımın dolaylı etkileri, uçağa çarpan ya da uzakta gerçekleşen bir yıldırım olayının manyetik alanının uçak elektronik sistemlerinde oluşturacağı istenmeyen akımların, sistemlerin devre dışı kalmasına veya görevlerini tam olarak yerine getirememesine neden olması şeklinde ortaya çıkar. Ekranlama ve topraklama bu etkilerin azaltılmasında kullanılan en önemli koruma yöntemidir. Kullanılan elektronik malzemelerin çalışma frekanslarının yıldırım darbesinin oluşturduğu frekanslardan etkilenmeyecek şekilde seçilmesi de dolaylı etkilerden korunmak için alınabilecek tedbirlerden biridir. Bu koruma yöntemlerinin etkinliği, yıldırım darbesinin benzeri darbelerin, uçakların modelleri üzerindeki deneyleri ile belirlenir. Malzemelerin ve sistemlerin hangi şartlarda deneneceği ve yeterlilikleri sivil havacılık kuralları ve standartlarıyla belirlenmiştir. İncelenen korunma yöntemleri yıldırımın doğrudan ve dolaylı etkilerini tamamen ortadan kaldırmamakla birlikte uçuş güvenliğinin sağlanması için yeterli korumayısağlamaktadır. Ancak uçak teknolojisi sürekli bir gelişim içindedir. Kullanılan malzemelerdeki gelişmeler, uçuş güvenliğini ve konforunu arttırıcı yeni sistem tasarımları, yıldırım etkilerine karşı yeni koruma önlemlerinin bulunması sorununu da beraberinde getirecektir. xı
Özet (Çeviri)
LIGHTNING EFFECTS IN AIRCRAFTS AND PROTECTION METHODS SUMMARY Lightning is an unavoidable natural phenomenon. Protection of both the aircraft and crew and passengers inside has been most important concern since aviation started. High rate increase in air transportation in recent years has become possible with fast developments in aircraft production technology reduced the cost of product which brings high economic conditions down. Economy and security is one of the most important optimization subjects in aviation as in most other sectors. Aircrafts are able to manufacture in excellent condition to cover all security and passenger comfort requirements. This makes production inefficient and uneconomical. Aircraft weight been reduced as we compared with former heavy mechanic aircrafts due to developments in production technologies and materials. Nonconductive materials such as carbon fiber composites and sensitive avionic systems used in aircrafts have increased the importance of the protection problem. Direct effects of lightning strike to the aircrafts exist as some damages because of high lightning current thermal effects. Most effective protection methods for direct effects are using diverter strips which guides to lightning current to travel over the fuselage, installing bonding straps which provides available roots for lightning current and installing static dischargers which makes easier current and static electric charges dissipate from aircraft. Indirect effects of lightning exist as effect of electromagnetic field formation because of direct lightning current to the aircraft or lightning strike occurred in somewhere close. This effects cause inefficient performance of aircraft avionic systems. Grounding and bonding are the most effective protection way to reduce indirect effects of this kind of electromagnetic field effects. Another protection method is using suitable electronic devices in avionic components which are not affected by high lightning strike frequency. Efficiency of protection method has to be tested on aircraft proportional models under lightning pulses simulated in high voltage laboratory. Standards and requirements are determined by aviation authority. Protection methods considered in this study do not completely prevent aircrafts from direct and indirect effects of lightning but these methods obtain safe flight operation. Aeronautical engineering is in continuous improvement. New improvements in materials used in aircraft or new systems used for better flight safety and passenger comfort are going to be faced with new lightning protection problems in the future. xn
Benzer Tezler
- Kalkanlama sonlandırma metotlarının yıldırımın uçaklar üzerindeki dolaylı etkilerine karşı başarımının incelenmesi
Investigation of the success of shielding termination against the indirect effects of lightning on aircraft
EMRE ATALAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBaşkent ÜniversitesiSavunma Teknolojileri ve Sistemleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET TURGUT TUNCER
- Türk Hava Gücü'nün Türkiye Ortadoğu dış politikaları üzerine etkisi
Turkish-Air Force and Turkey and Middleast foreing politick effective
YUSUF ERGE
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Uluslararası İlişkilerMarmara ÜniversitesiSiyasi Tarih ve Uluslararası İlişkiler Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. UFUK GÜLSOY
- Analytical based modeling of damage induced by electromagnetic pressure impact of lightning on aerodynamic surfaces: Aircraft wing and wind turbine blade
Uçak kanadı ve rüzgar türbini pali aerodinamik yüzeylerinde yıldırımın elektromanyetik basınç etkisinden kaynaklanan hasarın analitik tabanlı modellemesi
AYSUN SOYSAL
Doktora
İngilizce
2024
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMatematik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ÖZKOL
PROF. DR. EROL UZAL
- High voltage generators tests for aircraft affected by lightning
Yıldırımdan etkilenen uçaklar için yüksek gerilim jeneratör testleri
HÜSEYİN AVNİ KABASAKAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAdana Alparslan Türkeş Bilim Ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUĞÇE DEMİRDELEN
- Uçaklar için statik elektrik yükü çökelme durumunun incelenmesi ve yıldırım çarpma durumu analizleri
Investigation of precipitation static condition and lightning strike condition analysis for aircraft
FURKAN AKBULUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZCAN KALENDERLİ