Geri Dön

Aerodynamic design and control of Tandem wing unmanned aerial vehicle

Tandem kanatlı insansız hava aracının aerodinamik tasarımı ve kontrolü

PDF İndir

  1. Tez No: 572908
  2. Yazar: TAŞKIN KAYA
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SERKAN ÖZGEN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Havacılık Mühendisliği, Aeronautical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 140

Özet

Bu tez elektrik itki sistemine sahip tandem kanatlı bir insansız hava aracı için sistematik bir tasarım yaklaşımı sunmaktadır. Muhtemel faydalı olabilecek özellikleri sebebiyle tandem kanat tasarımı bu tezin ana konusu olarak seçilmiştir. İki kanat arasındaki etkileşimden dolayı tandem kanatlı bir uçağın kararlılık ve kontrol özellikleri kritiktir, çünkü; bu etkileşim yüksek ölçüde doğrusal olmayan bir aerodinamik karakteristiğe sebep olabilmektedir. Bu sebeple, kontrolcü tasarımı dikkatle yapılmalıdır, diğer bir deyişle, doğrusal otopilot tasarımına girdi olan doğrusal aerodinamik zarf göreceli olarak daha kısıtlı bir bölgedir. Boyutsuz aerodinamik parametreler, değişen uçuş hızları ve hücum açıları için HAD analizleriyle ANSYS Fluent yazılımı kullanılarak elde edilmektedir. Çeşitli uçak konfigürasyonları oluklu kanat etkisi göz önününde bulundurularak HAD ile analiz edilmektedir. En uygun aerodinamik konfigürasyona sahip uçak HAD sonuçları baz alınarak seçilmektedir. Doğrusal olmayan aerodinamik veritabanını içeren, 3 serbestlik dereceli uçuş simülasyonu, yunuslama açısı, ivme ve irtifa tutma kontrolcülerini test etmek için kullanılmaktadır. Son olarak, bazı belirsizlik ve yanlılık değerleri rassal olarak atanarak tasarlanan kontrolcülerin gürbüzlüğü test edilmekte ve bu kontrolcülerin görev gereksinimlerini yerine getirip getiremediği görülmektedir. Bütünüyle, kavramsal tasarım, aerodinamik tasarım ve kontrolcü tasarımını bir araya getiren bu tez, kapsamlı bir çalışma sunmaktadır.

Özet (Çeviri)

This thesis presents an approach towards the design methodology of electrical propulsion, tandem wing unmanned aerial vehicle. Due to its possible rewarding features, tandem wing design is investigated as the main subject of this study. The stability and control characteristics of tandem wing aircraft are critical since the interference between the two wings may result in nonlinear aerodynamic characteristics for varying angles of attack. Thus, the design of the controller system requires careful handling, in other words, linear aerodynamics envelope is a relatively constrained region for linear autopilot design. Nondimensional aerodynamic coefficients are determined for various angles of attack and flight speeds with CFD analysis using ANSYS Fluent software. Several airframe configurations are analyzed with CFD in consideration with the slotted wing effect. The airframe configuration with the most suitable aerodynamic characteristics is selected based on the CFD results. Three degrees of freedom flight simulation, which involves nonlinear aerodynamics, is used to test the performance of the attitude hold, acceleration and altitude hold autopilots for the selected tandem design. Finally, uncertainties and biases are randomly assigned and modeled with Monte-Carlo analysis to test the robustness of the autopilot and whether designed controllers are still capable of fulfilling mission requirements. Altogether, this study is a comprehensive one, which incorporates conceptual design, aerodynamic design and autopilot design phases of the tandem wing UAV.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    549486

    Katlanabilir kanatlara sahip bir insansız hava aracının tasarımı, üretimi ve testleri

    Design, manufacturing and testing on unmanned air vehicle with foldable wings

    İREM ÖZGÜR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÖKHAN İNALHAN

  2. Tez No

    863474

    Computation of aerodynamically generated sound for rod-airfoil wake interactions

    Airfoil-silinidir etkileşiminde aerodinamik olarak üretilen sesin hesaplanması

    ELİF YILDIRIM

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BAHA ZAFER

  3. Tez No

    385105

    Aerodynamic optimization of missile external configurations

    Füze dış geometrilerinin aerodinamik açıdan en iyileştirilmesi

    KIVANÇ ARSLAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Havacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SERKAN ÖZGEN

  4. Tez No

    309431

    Design, construction and flight control of a quad tilt-wing unmanned aerial vehicle

    Dört rotorlu döner-kanat bir insansız hava aracının tasarımı, imalatı ve uçuş kontrolü

    ERTUĞRUL ÇETİNSOY

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2010

    Mekatronik MühendisliğiSabancı Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MAHMUT F. AKŞİT

    DOÇ. DR. MUSTAFA ÜNEL

  5. Tez No

    864138

    Rüzgar türbinlerinde kestirimci bakım stratejisi için arıza modları ve etkilerinin analizi

    Analysis of failure modes and effects for predictive maintenance strategy in wind turbines

    MERT ÖZHAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖNDER GÜLER

Geri Dön