Conceptual design of a stealth unmanned combat aerial vehicle with multidisciplinary design optimization
Çok disiplinli tasarım optimizasyonu ile düşük radar izine sahip muharip iha konsept tasarımı
- Tez No: 489486
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜSEYİN NAFİZ ALEMDAROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- 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: 72
Özet
Bu tezde, muharip insansız hava aracının (MİHA) çok disiplinli tasarım optimizasyonu için bir metodoloji geliştirilmesi amaçlanmaktadır. Optimizasyon çalışmasının şu andaki aşamasında aerodinamik, ağırlık kestirimi ve radar kesit alanı (RKA) izi gibi üç disiplin ele alınmaktadır. Amaç fonksiyonları olarak, maksimum menzil ve minimum RKA izi kullanılmaktadır. Pareto-optimal çözümleri üretmek için çok amaçlı parçacık sürü optimizasyonu (ÇAPSO) yöntemi uygulanmaktadır. Oluşturulan MİHA geometrilerinin aerodinamik katsayılarını elde etmek için yüksek doğruluğa sahip bir aerodinamik analiz aracı SU2 kullanılmaktadır. Burada, hesaplama zamanını kısaltmak için Multivariate Adaptive Regression Splines (MARS) yaklaşımıyla aerodinamik sonuçlar için bir meta model oluşturulmaktadır. Yapısal ve sistem ağırlıkları istatistiksel ağırlık denklemleri kullanılarak hesaplanmaktadır. Hava aracı menzil hesabı, aerodinamik katsayılar ve tahmini toplam ağırlık kullanılarak yapılmaktadır. RKA izi değerleri, karmaşık nesnelerin RKA'sını tahmin etmek için fiziksel optik yaklaşımın bir uygulaması olan POFACETS kodu yardımıyla hesaplanmaktadır. Burada, hesaplama süresini azaltmak için RKA sonuçlarının meta-modeli oluşturulmuştur. Bunların sonunda, tasarım aracının kapasitesinin bir örneği olarak MİHA dış geometrisinin optimizasyonu belirlenen amaç fonksiyonları için tasarım aracı kullanılarak yapılmıştır. Çok disiplinli tasarım optimizasyonu sonucu bulunan Pareto-optima sonuçları çalışma sonunda verilmektedir.
Özet (Çeviri)
The present study aims to develop a methodology for multi-disciplinary design optimization (MDO) of an unmanned combat aerial vehicle. At the current stage of optimization study, three disciplines are considered, which are aerodynamics, structural weight and radar cross section (RCS) signature. As objective functions, maximum range and minimum RCS signature are employed. To generate pareto-optimal solutions, multi-objective particle swarm optimization (MOPSO) function of MATLAB® is performed. To get aerodynamic coefficients of generated UCAV geometries, a high-fidelity aerodynamic analysis tool SU2 is employed. Moreover, to shorten computational effort, firstly, a meta-model for aerodynamic results is formed by performing multivariate adaptive regression splines (MARS) approximation. Structural and system weights are estimated by using statistical weight equations. After that, by using aerodynamic coefficients and estimated total weight, range is calculated. RCS signature values are calculated by conducting POFACETS which is an implementation of the physical optics approximation for predicting RCS of complex objects. Also, meta-model of RCS results is generated for decreasing the computational time. Finally, the developed framework is performed to optimize a UCAV planform as an example of the framework's capability. The pareto-front results for MDO computations are presented in detail at results and discussion.
Benzer Tezler
- Conceptual design of unmanned aerial vehicle
İnsansız hava aracı kavramsal tasarımı
HEYZEM DOĞUKAN DELİBAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAYRİ ACAR
- Implementation of propulsion system integration losses to a supersonic military aircraft conceptual design
İtki sistemi entegrasyonu kaynaklı kayıpların süpersonik askeri uçak kavramsal tasarımına uygulanması
EMRE KARASELVİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELİKE NİKBAY
- Determination of program management methods and practices to be applied in the national combat aircraft development (TFX) program by using the experience from the F-35 joint strike fighter (JSF) program
Milli muharip uçak geliştirme (TFX) programında uygulanabilecek program yönetimi metotları ve pratiklerinin F-35 müşterek taarruz uçağı (JSF) programının tecrübesi kullanılarak belirlenmesi
MUHAMMED ALİ YİĞİT
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Bilim ve TeknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBilim ve Teknoloji Politikası Çalışmaları Anabilm Dalı
PROF. DR. MEHMET TEOMAN PAMUKCU
- Conceptual design of a model support system and its controller for Ankara wind tunnel
Ankara rüzgâr tüneli için model destek sistemi ve denetimcisinin kavramsal tasarımı
NEJAT ULUSAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TUNA BALKAN
PROF. DR. BÜLENT EMRE PLATİN
- Biyolojik sistemlerden esinlenilmiş, atımlı jet itme sistemine sahip bir su altı aracının kavramsal dizaynı ve itme veriminin sayısal değerlendirmesi
Conceptual design of a biologically inspired pulsed-jet underwater vehicle and numerical evaluation of propulsive efficiency
MUSTAFA KEMAL ÖZALP
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi ve Deniz Teknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDİ KÜKNER