Raylı elektromanyetik silahlarda mühimmat geometrisinin atışa etkisi
Effect of ammunition geometry on shooting in railguns
- Tez No: 709429
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ EMRE AYTAV
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Savunma ve Savunma Teknolojileri, Engineering Sciences, Defense and Defense Technologies
- Anahtar Kelimeler: Raylı Elektromanyetik Top, Raylı Elektromanyetik Top Mühimmatı, Sürüklenme Katsayısı, Yüksek Mach Sayılarında Dış Akış, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği, Railgun, Railgun Projectile, Drag Coefficient, External Flow at High Mach Numbers, Computational Fluid Dynamics
- Yıl: 2022
- 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: 127
Özet
Yüksek Mach sayılı uçuşlarda mühimmat geometrisinin düzenleniş biçimi, uçuş anında oluşan sınır tabakanın daha yavaş uçuşlardakine nazaran mühimmat yüzeyine daha yakın oluşması ve yüksek türbülanslar ile karşılaşılması sebebi ile mühimmat tasarımı yapılırken birçok geometrinin modellenmesi ve mümkün olan en düşük sürüklenme katsayısının (drag coefficient) bulunarak mühimmatın olası en düşük hız kaybı ile hedef ile buluşması gerekmektedir. Bu çalışma kapsamında 2000 m/sn namlu çıkış hızına sahip bir raylı elektromanyetik silah mühimmatının çeşitli geometrilerde modellemesi yapılarak tanımlanan dış koşullarda en düşük sürüklenme katsayısının hangi geometride sağlandığı araştırılmıştır. Yapılan inceleme esnasında mühimmatın yatay durumda (0 hücum açısında) olduğu, sürecin adyabatik geliştiği ve mühimmatın simetrik olması sebebiyle mühimmata herhangi bir kaldırma kuvveti veya magnus kuvveti etkimediği varsayılmıştır. Günümüzde bu tip analizler hesaplamalı akışkanlar dinamiği programları vasıtası ile yapılmaktadır. Bu programlar istenen geometriyi bir örüntü (mesh) şeklinde oluşturarak, Navier-Stokes denklemlerini numerik olarak çözmektedir. Benzer çalışmalar incelenerek, analizlerdeki akış hızında güvenilir sonuçlar elde edildiği literatürde tespit edilen Spalart-Allmaras metodu kullanılmıştır. İncelenen problem literatür bölümünde bulunan birden fazla geometrinin incelendiği çalışmalarda olduğu gibi kaynakların daha efektif kullanılması amacıyla iki boyutlu olarak incelenmiştir. İcra edilen bu çalışma ile bu tip bir silahta kullanılabilecek mühimmatların akış açısından karşılaştırılmasının yapılması ve küt burunlu mühimmat kullanılması durumunda akışın nasıl etkilendiğinin araştırılması amaçlanmıştır. Analiz sonucunda ogival burun geometrili ve flare kuyruk geometrili mühimmatın incelenen mühimmatlar arasında en düşük sürüklenme katsayısına sahip olduğu gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
The way the ammunition geometry is arranged in high Mach number flights, the boundary layer formed during flight is closer to the ammunition surface than in slower flights, and high turbulences are encountered. Due to this reason, while designing the ammunition, it is necessary to model many geometries and find the lowest possible drag coefficient to meet the target with the lowest possible speed loss. Within the scope of this study, a railgun ammunition with a muzzle velocity of 2000 m/s was modeled in various geometries and it was investigated in which geometry has the lowest drag coefficient was achieved in the defined external conditions. During the examination, it was assumed that the ammunition was horizontal (at 0 angle of attack), the process developed adiabatic, and because the ammunition was symmetrical, no lift or magnus force acted on the ammunition. Nowadays, this type of analysis is done through computational fluid dynamics programs. These programs create the desired geometry as a mesh and solve the Navier-Stokes equations numerically. By examining similar studies, the Spalart-Allmaras method, which was determined in the literature, was used to obtain reliable results in the flow rate in the analysis. The problem examined was examined in two dimensions in order to use the resources more effectively, as in the studies in the literature section in which more than one geometry was examined. With this study, it is aimed to compare the flow of ammunition that can be used in this type of weapon and to investigate how the flow is affected in the case of using blunt-nosed ammunition. As a result of the analysis, it was observed that the ammunition with ogival nose geometry and flare tail geometry had the lowest drag coefficient among the examined ammunition.
Benzer Tezler
- Elektromanyetik silah sistemlerinin incelenmesi ve bir uygulama örneği
An investigation on electromagnetic weapon systems and a case study
İSMAİL YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiElektrik Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADNAN KAKİLLİ
- Raylı elektromanyetik fırlatıcı enerji ünitelerinin tetikleme zamanlarının en iyilenmesi
Optimization of trigger times of railgun energy units
RÜMEYSA ÖZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİHAT ÖZTÜRK
- Elektromanyetik raylı fırlatıcıların yaklaşım algoritması ile parametre optimizasyonu
Parameter optimization of electromagnetic rail launcher using approximation algorithm
TACEDDİN KIRAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. FATMA GÜL BAĞRIYANIK
- Elektromanyetik fırlatıcı tasarımı ve mermi çıkış hızı ölçüm sistemi
Design of electromagnetic launcher and bullet speed measurement system
ÖMER GÖRGÜÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiErciyes ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CELAL YILDIZ
- Elektromanyetik fırlatıcılar
Electromagnetic launchers
ÖMÜR AKYAZI
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADEM SEFA AKPINAR