Separation simulation for helicopter external stores and generation of safe separation envelopes
Helikopter harici yükleri için ayrılma benzetimi ve güvenli ayrılma zarflarının çıkarılması
- Tez No: 416539
- Danışmanlar: PROF. DR. OZAN TEKİNALP
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- 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: 136
Özet
Bu tez helikopterlere yüklenebilen harici silahların ve taşıyıcı lançerlerin helikopterden ayrılmasının modellenmesi ve benzetim aracı geliştirilmesi için yürütülen uçuş dinamiği çalışmalarını kapsamaktadır. Harici yüklerin ana platformdan ayrıldıktan sonraki davranışı, olası bir çarpışmayı tespit etme yöntemleri ve ayrılmanın güvenli olduğu uçuş manevralarının belirlenmesi çalışmanın ana konusunu oluşturmaktadır. Çalışma kapsamında UH-60 helikopterinin silahlı varyasyonu ve bu helikopterden ateşlenebilen 2.75 inç çaplı güdümsüz roketler FLIGHTLAB benzetim ortamında modellenmiştir ve uçuş dinamiği analizleri aynı ortamda sürdürülmüştür. Helikopter için tanımlanmış uçuş koşullarında helikopterin denge noktası bulunduktan sonra, denge anında harici yükün helikopterden ayrılma benzetimi yapılmıştır. Doğrusal olmayan ayrılma benzetimi roketler için ateşlenme ve lançerler için acil bırakma sonrasında helikopterin ve yüklerin yörüngelerinin çıkarılmasını içermektedir. Benzetim süresince, ayrılan yükün helikopterin yakınından geçerken helikopterin dış yüzeylerine, ana rotor pallerine ve diğer kanat istasyonlarına takılan silah sistemlerine olan mesafesi hesaplanmıştır. Harici yük yörüngesinin helikoptere ve pallere kritik seviyede yakın olduğu ya da helikopterle temas ettiği uçuş koşulları belirlenmiştir. Bu manevralar güvenli olmayan ayrılma koşulları olarak sınıflandırılmış ve helikopterin uçuş zarfı üzerinde gösterilmiştir. Çalışma kapsamında helikopter ana rotoru iç akışının modellenmesi için kullanılan farklı iç akış hesaplama yöntemlerinin harici yüklerin yörüngesi üstündeki etkisi karşılaştırılmıştır. Acil durumda lançer bırakma sırasında boş, asimetrik yüklenmiş ve dolu lançerlerin davranışları değerlendirilmiştir. Benzetme aracının doğrulanması için harici yakıt tankları incelenmiştir. Acil bırakma benzetimi sonucunda çıkan zarf, uçuş testleriyle belirlenmiş ve uçuş el kitabına girmiş güvenli ayrılma zarfı ile örtüşmektedir. Böylece, ayrılma analizleri çıktısı olarak elde edilen güvenli ayrılma ve güvenli acil bırakma zarfları, atış ve acil bırakma testleri için başlangıç noktası olarak kullanılabilecektir. Analizde hesaplanan yörüngelerin güvenli öngörülen manevralarda test verisiyle doğrulanmasıyla yüksek maliyet ve çarpışma riski içeren uçuş test noktalarının sayısı azaltılabilecektir.
Özet (Çeviri)
In many aerospace applications, simulations are used to predict the behavior of the flight vehicle and reduce the number of flight tests required. In this thesis modeling and development of separation simulation tool for helicopter external stores is carried out. Detailed explanations of mathematical modeling, procedure of store separation analysis and collision detection approach from flight dynamics point of view are presented. The nonlinear mathematical model of armed configuration of Black Hawk helicopter is developed in FLIGHTLAB Simulation environment. 2.75-inch diameter rocket and 19-tube rocket launcher are also modeled to simulate store behavior after separation from the helicopter. A simulation code is written to trim the mathematical model at a desired flight condition; then simulate store separation at that trim point. The trajectory of helicopter and store are recorded during simulation. Store distance to critical helicopter points are calculated until the store leaves the helicopter neighborhood. Collision detection routine checks whether the store has contact with the helicopter components or exceeds the clearance margins. Using the simulation tool many points in the flight envelope are investigated to obtain safe separation and safe jettison envelopes. These envelopes represent the maneuvers that the store separates safely without endangering the aircraft or crew. The main rotor interference on external stores is investigated using different main rotor inflow methods. The effect of launcher loading is also studied to determine the most critical launcher configuration at jettison. The simulation tool is validated with jettison of external fuel tanks. The jettison envelope generated based on simulation results is consistent with the safe jettison limits defined by flight test data.
Benzer Tezler
- Rüzgar enerjisi dönüşüm sistemlerinin aerodinamik kapsamı ve güç belirlenmesi analizlerinde potansiyel akım yöntemleri
Aerodynamic aspects of wind energy conversion systems and potential flow methods in performance prediction analysis
ALİ ALPER AKYÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. M. ADİL YÜKSELEN
- Analysis of helicopter downwash/frigate airwake interaction using statistically designed experiments
Helikopter alt iz bölgesi/firkateyn art iz bölgesi etkileşiminin istatistiksel olarak tasarlanmış deneyler ile analizi
YAVUZ NACAKLI
Doktora
İngilizce
2010
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOld Dominion UniversityHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DREW LANDMAN
- Demiryolu ulaşımında güvenilir tren seyrüseferinin kontrolü ve tren hareketlerinin dağılımının GPS kullanılarak simulasyonu
Simulation of control for safe train traffic and distribution of train movements by GPS in the railway transportation
AHMET DEMİRBİLEK
Doktora
Türkçe
2000
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT PASTACI
- CFD simulation for the erosion on electrical submersible pump due to viscosity and air presence
Başlık çevirisi yok
BAHADIR BAŞARAN
- Gazlaştırma yoluyla elde edilen sentez gazından kimyasal üretimine yönelik proses simülasyonu
A process simulation for the production of chemicals from synthesis gas obtained by gasification
OĞUZ ALP KURUCU
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN CAN OKUTAN