Silahlı insansız hava araçlarında (SİHA) geometrik kanat profilinin enerji tüketimine etkisi
Energy consumption effect of geometrical wing profile on unmanned combat aerial vehicle
- Tez No: 696394
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MURAT ŞAHİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Savunma ve Savunma Teknolojileri, Energy, Defense and Defense Technologies
- Anahtar Kelimeler: Yakıt Pili, Kamikaze İHA, Akış Plakası, Kanat Profili, Fuel Cell, Loitering Munition, Bipolar Plate, Airfoil
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Milli Savunma Üniversitesi
- Enstitü: Alparslan Savunma Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Harp Silah ve Araçları Anabilim Dalı
- Bilim Dalı: Silah Sistemleri Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 138
Özet
Uçak üreticileri, yolcu uçakları için emisyonsuz uçuşu giderek daha fazla araştırmaktadır. Son teknoloji olan pil teknolojisi düşük enerji yoğunluğu sebebiyle küçük boyutta sabit kanatlı bir uçakta bir saatlik uçuş süresi olarak kısıtlamaktadır. Bu durumu aşabilmek adına bataryanın güç yoğunluğunu ve yakıt pilinin enerji yoğuluğundan yararlanmak için iki ünitenin kombinasyonu için çalışıldı. Mevcut kullanımda bulunan Lityum-ion pil hücreleri, yakıt hücresi sistemlerinden çok daha yüksek olan maksimum güç yoğunluğuna ulaşabilmektedir.Diğer yandan ise yakıt pilinin enerji depolama kapasitesi pil hücrelerinden çok daha büyüktür.Literatürde yer alan uygulamaların çoğu sabit kanatlı gözlem ve mini uçaklar için olduğundan, performans gereksinimleri, ağırlık ve hacim analizi için kamikaze İHA dizaynı gerçekleştirilmiştir. Bu İHA dizaynı daha çok güç grubunu ilgilendirecek konular üzerinden ön tasarım dizaynı gerçekleştirilmiştir. Bu dizayn aşamasındakullanılmak üzere seçimi yapılacak olan kanat kesitlerden daha yüksek kaldırma kuvveti ve daha düşük sürüklenme kuvveti elde etmek için kesitlerin karşılaştırılıp yorumlanması bu çalışma içerisinde gerçekleştirilmiştir. Aynı zamanda PEM yakıt pillerinde yer alan hücreler içerisinde bulunan bipolar plakalarda detaylı olarak incelenmiştir. Konfigürasyonlardaki bipolar plakaları basınç üzerindeki etkisi gözlemlenmiştir ve olası basıç düşüşü ile ilgili iyileştirmeler değerlendirilmiştir. Bu iki değerlendirme CFD metoduyla gerçekleştirilmiştir. Bu çalışma yoğunlukla, güç grubu aktarım mekanizmasının ön boyutlandırılmasına ve bu araç için yakıt hücresi ve görev profili değişkenlerinin optimizasyonuna odaklanmaktadır.Bunlar, esas olarak, pillerin yüksek taşıma kapasiteli, düşük menzilli uygulamalarda üstün olduğunu gösterirken, yakıt hücresi-pil kombinasyonunun düşük yük, daha uzun menzilli uygulamalarda açık avantajlar göstermekte olduğu görülmüştür. Ek olarak en optimum kanat profili ve bipolar plate seçimi gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Airplane producers much more investigate non-emission flight for passenger plane. Battery technology which is cutting edge technology have limited flight time for an hour in small size fixed wing aircraft due to its low energy density. To solve this situation, combination for two units have been studied to benefit from power density of battery and energy density of fuel cell. Available used Lithium-ion battery cells are more power than fuel cell systems. In addition, energy storage capacity of fuel cells is higher than battery cells.Performance requirements have been realized for Loitering Munition design as to weight and volume because most applications in literature is for fixed wing observation and little-sized aircraft. Pre-design has been realized especially affecting power group in design of Loitering Munition. In the course of this design, the values of section have been compared and interpreted for selected wing section to obtain more lifting force and less drag force. At the same time, bipolar plates in PEM cells have been investigated in detail. The effects of bipolar plates for pressure in configurations have been observed and improvings about possible pressure decreasing have been evaluated. These two evaluations have been obtained with CFD method. This study mostly have focused on pre-design of power group transfer mechanism and optimisation of mission profile varible and fuel cell for this vehicle. These have fundemantally showed not only superior for low range applciaitons with high storage capacity but also adventageous more long range applications with combination of fuel cell and and battery capacity. Additionally, most optimum wing profile and biolar plate selection have been obtained.
Benzer Tezler
- İHA,SİHA, seyir füzeleri ve uçak uygulamaları için turbofan tasarımı ve analizi
Preliminary design and analysis of a turbofan engine for UAV, UCAV, cruise missile and aircraft applications
MEHMET ALİ ÜLKER
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Havacılık MühendisliğiGazi ÜniversitesiSilah Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATİLLA BIYIKOĞLU
- Metal kumaş içerikli kompozit levhaların mukavemet etkilerinin incelenmesi
Examination of the strength effects of metal fabric composite plates
KÜBRA GİDEROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiAdıyaman ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞERİF ÇİTİL
- Güneş enerjisiyle desteklenen insansız hava aracı tasarım ve üretimi
Solar powered UAV design and production
FATİH BAYKAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİM RÜSTEM ASLAN
- EPDM ve karbon fiber katkılı alüminyum ve bakır kompozit plakaların incelenmesi
Examination of EPDM and carbon fiber-enhanced aluminum and copper composite plates
İRFAN HAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiAdıyaman ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞERİF ÇİTİL
- Missile evasion maneuver generation with model-free deep reinforcement learning
Modelden bağımsız derin pekiştirmeli öğrenme ile füzeden kaçınma manevraları
MUHAMMED MURAT ÖZBEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRE KOYUNCU