Design and manufacturing of a high speed jet powered target drone
Yüksek hızlı jet motorlu hedef uçağı tasarımı ve üretimi
- Tez No: 338577
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜSEYİN NAFİZ ALEMDAROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 151
Özet
Bu tez, 0.5 Mach hızında uçabilen yüksek hızlı jet motorlu bir insansız hava aracının tasarım ve üretim faaliyetlerini içermektedir. Hava aracının deniz seviyesinden 1700 m yukarıdaki uçuş süresi 30 dakikadır. Aerodinamik ve yapısal tasarımı 6g?lik devamlı ve 9g?lik anlık yüklere göre gerçekleştirilmiştir. Düşük sürtünme katsayısı ve de yüksek manevra kabiliyeti nedeniyle kanat tasarımı düşük açıklık oranına sahip uçan kanat olarak seçilmiştir. Hava aracının yapısal parçaları; kompozit malzemeden üretilmiş yatay kesitler ve dış yüzey, alüminyum ve çelikten üretilmiş iniş kalkış takımı, motor montaj aparatları, paraşüt mekanizması gibi birimlerden oluşmaktadır. Projenin amacı, hedef uçağı ve de çok amaçlı uçak olarak kullanılabilecek özgün bir insansız hava aracının tasarlanıp üretilmesidir. İlk çalışma, girdi-çıktı yöntemine dayanan bir tasarım aracının geliştirilmesiyle başlamıştır. Girdi parametreleri; bütünleşik kanat-gövde parametreleri, kuyruk parametreleri, itki sistemi parametreleri, görev profili parametreleri, iniş kalkış takımı ve paraşüt parametreleri, hava özellikleri ve örnek yapısal ağırlıklar olarak kategorize edilmiştir. Performans hesapları yineleme yöntemine dayalı bir ağırlık hesabı metodu geliştirilerek yerine getirilmiştir. Optimizasyon, ilk tasarım etrafında ilk tasarım parametreleri başlangıç noktası kabul edilerek gerçekleştirilmiştir. Bazı tasarım girdileri değişken olarak seçilmiş ve bu değişken parametrelerin birbirleriyle kombinasyonları sonucu birbirinden farklı tasarım senaryoları oluşturulmuştur. Son tasarım seçildikten sonra, dış geometri ve iç sistemlerin modellemesi ve entegrasyonu yapılmıştır. Üretim, yüzey parçaları ve kesitlerin üretilmesiyle başlayıp yüzey güçlendirme ve entegrasyon öncesi yapısal parçaların birleştirilmesiyle devam eden aşama aşama bir üretim yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. İtki sistemi olarak deniz seviyesinde 230N itki kuvveti verebilen mini bir turbojet motoru seçilmiştir. Motorun ağırlığı 2.85 kg iken tam gazda yakıt tüketimi 600g/dk?dir. Motor, yakıt akışını kontrol eden elektronik bir kontrol ünitesi ile kontrol edilmektedir.
Özet (Çeviri)
This thesis presents the design and manufacturing of a high speed jet powered UAV which is capable of flying at M=0.5. Flight time of the UAV is 30 minutes at 1700 m above sea level. Aerodynamic and structural design of the UAV is conducted for 6g sustained and 9g instantaneous loads. Low aspect ratio blended wing-body design is decided due to low drag and high maneuverability. The Structure of the UAV consists of the composite parts such as frames and skin and mechanical parts such as landing gears which are from aluminum and steel, engine holders, parachute release mechanism and etc. The purpose of the thesis is to design and build a unique aircraft to be used as a target drone or a multi mission aircraft. Initial study is conducted by developing a design tool which works in an input-output way. Input parameters are categorized as blended wing-body parameters, tail parameters, propulsion system parameters, mission profile parameters, landing gear and parachute parameters, air properties and sample structural weights. Performance calculations are conducted by introducing an iterative weight calculation method. The Optimization process is conducted around the initial design by using the initial design parameters as a starting point. Some of the design inputs are selected as variable design parameters to construct the design cases which are formed via the combination of these variables. After final design is decided, modeling of the external geometry and modeling and integration of the sub-systems are conducted. Production is conducted in a step by step process which starts with the manufacturing of the skin pieces and frames and continues with joining of the structural parts prior to surface fibering and integration. The propulsion unit of the aircraft is selected as a mini turbojet engine which is capable of giving a 230 N thrust at sea level. The weight of the engine 2.85 kg and has a fuel consumption of 600 grams/minute at full throttle. The engine is controlled by an electronic control unit which controls the fuel flow through the engine.
Benzer Tezler
- Bir mini jet motoru için radyal kompresörün akış ve yapısal analiz yöntemleri kullanılarak tasarımı
Design of a centrifugal compressor for a mini jet engine with the utilization of flow and structural analyzes
ZEYNEP AYTAÇ YILMAZ
Doktora
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURİ YÜCEL
- Çarpmalı jet ve rib kullanımının kanal yüzeyindeki soğutma performansına etkilerinin araştırılması
Investigating the effect of impinging jet and rib usage on the cooling performance of the channel surface
ORHAN YALÇINKAYA
- The development of water jet guided laser cutting technology
Su jeti güdümlü lazer kesme teknolojisinin geliştirilmesi
MUHAMMED PAKSOY
Doktora
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NECİP FAZIL YILMAZ
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN ÇANDAR
- Performance modelling and analysis of a micro turbine engine
Bir mikro gaz türbin motorunun performans modellemesi ve analizi
MEHMET ALPER AKSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiEnerji Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR SON
- Santrifüj eğirme sistemi ile üretilen liflerle yapılan kompozitlerin mekanik özelliklerinin belirlenmesi
Definition of mechanical properties from centrifugal spun fibrous composites
HARUN YALÇIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAFAK YILMAZ
YRD. DOÇ. ALİ KILIÇ