Impact of helicopter main rotor, airframe and landing gear interactions on airframe loads during landings
İniş sırasında helikopter ana rotoru, gövde ve iniş takımı etkileşimlerinin gövde yüklerine etkisi
- Tez No: 782120
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İLKAY YAVRUCUK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- 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: 120
Özet
Helikopterlerde zorlu ve karmaşık iniş sorunu, uzun süredir analitik modeller ve deneysel testlerin birleştirilmesiyle çalışılmaktadır. Bu çalışmada, EASA ve FAA gibi kuruluşlar tarafından belirlenen sertifikasyon standartlarına uygun olarak 6-ton sınıfı bir helikopterin iniş manevralarının benzetimini gerçekleştirmek için çoklu-cisim dinamiği analizi kullanarak kapsamlı bir yaklaşım benimsenmiştir. Geleneksel yöntemler genellikle gövde ve iniş takımı arasındaki etkileşime odaklanmakta ve rotor dinamiğinin önemli rolünü göz ardı etmektedir. Bu çalışma, gövde, iniş takımı ve rotorun iniş sırasındaki karmaşık ve çizgisel olmayan etkileşimini ve bu etkileşimin gövde yüklerine olan etkisini incelemeyi amaçlamaktadır. Çalışmanın sonuçları, geleneksel yöntemlerin yer reaksiyonlarını nispeten isabetli olarak hesapladığını, ancak gövde ivmelelerini hesaplayamadığını göstermiştir. Bu tutarsızlığın nedenlerinden birinin, yunuslama ve yuvarlanmayı akuple ederek dengesiz kuvvetlere yol açan rotorun jiroskopik etkisinin olduğu bulunmuştur. Ayrıca, genellikle kabul gören iniş sırasında kaldırma kuvvetinin sabit kalması varsayımının da geçersiz olduğu açığa vurulmuştur; çünkü pallerin çırpına serbestlik dereceleri nedeniye iniş sırasında gövdeye akan kaldırma kuvveti azalmakta ve kritik yüklerde artışlar olmaktadır. Paller üzerinde etkili olan aerodinamik kuvvetlerin de iniş sırasında salınım yaptığı gözlemlenmiştir. Bu çalışmanın bulguları, geleneksel yöntemlerin sınırlamalarını vurgulamış ve helikopter inişi sırasında rotor dinamiklerinin ve pal davranışlarının etkilerinin dikkate alındığı daha kapsamlı bir yaklaşımın gereksinimini ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
The complex and challenging landing problem in helicopters has long been studied using a combination of analytical models and experimental tests. This study takes a comprehensive approach by utilizing multi-body dynamics analysis of a 6-ton class helicopter to simulate various landing maneuvers in accordance with the certification standards set by organizations such as EASA and FAA. The conventional methods tend to focus solely on the interaction between the airframe and landing gear, neglecting the crucial role of rotor dynamics. This study aims to examine the complex and nonlinear interplay between the airframe, landing gear, and rotor during landing, and its impact on airframe loads. The results of the study showed that conventional methods calculate the ground reactions relatively accurately, but not airframe accelerations. One cause of this discrepancy was found to be the gyroscopic effect of the rotor, which introduces pitch-roll coupling, leading to unbalanced forces. The study also revealed that the generally accepted assumption of constant lift during landing was invalid, as lift decreases upon touch down due to the rotor blades' flapping degree of freedom, resulting in increased critical loads. Additionally, the aerodynamic forces acting on the blades were found to fluctuate during touch down. The findings of this study highlight the limitations of conventional methods and the need for a more comprehensive approach that considers the effects of rotor dynamics and blade behavior during helicopter landing.
Benzer Tezler
- Helikopter ana rotor uç geometrisinin aeroakustik açıdan optimizasyonu ve rotor hareketlerinin aeroakustik etkilerinin incelenmesi
Aeroacustical optimization of helicopter main rotor tip geometry and investigation of aeroacustic effects of rotor movements
TUĞRUL TEOMAN ÖZTÜRK
Doktora
Türkçe
2024
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİM RÜSTEM ASLAN
- Aerodynamic and aeroacoustic investigation of scissorstail rotor configuration for a utility-class helicopter
Genel maksat helikopteri için makas tipli kuyruk rotorunun aerodinamik ve aeroakustik incelemesi
MEHMET MELİH ATALAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF ÖZYÖRÜK
- Altı rotorlu bir helikopterde (Hexacopter) denge ve yükseklik kontrolü için yeni bir kontrol algoritması
A new control algorithm for balance and altitude control of a six-rotor helicopter (Hexacopter)
TARIK VELİ MUMCU
Doktora
Türkçe
2013
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYıldız Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KAYHAN GÜLEZ
- 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
- Mars helikopterinin matematiksel modellenmesi, simülasyonu ve kontrolcü performans karşılaştırması
Mathematical modeling, simulation and controller performance comparison of mars helicopter
FURKAN SEYREKBASAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLKER ÜSTOĞLU