Sabit düz kanatlı insansız hava araçlarının sürü hareketlerinin aerodinamik analizi
Aerodynamic analysis of flat fixed-wing unmanned aerial vehicles moving in flocks
- Tez No: 924681
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AHMET TALAT İNAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Uçak Mühendisliği, Mechanical Engineering, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD), Sabit kanatlı hava araçları, İnsansız hava aracı, Computational fluid dynamics (HAD), Fixed-wing aircraft, Unmanned aerial vehicle
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışma, iki insansız hava aracının yakın formasyon uçuşunu sunmaktadır ve çalışmanın amacı, hesaplamalı akışkanlar dinamiği araçlarını kullanarak bir sürüdeki sabit kanatlı insansız hava araçları arasındaki girdap etkilerinin anlaşılmasını geliştirmektir. Sayısal yöntemi doğrulamak için literatürdeki değişken yoğunluklu bir rüzgar tüneli testinin sonuçları kullanılmıştır. Üç-boyutlu tek bir kanat geometrisi için veri doğrulama analizleri gerçekleştirilmiştir. Doğrulanmış sayısal hesaplamalı akışkanlar dinamiği modeli, çeşitli hücum açılarında tek bir insansız hava aracı için kaldırma katsayısı (CL) ve sürükleme katsayısı (CD) değerlerini belirlemek için kullanılmıştır. İnsansız hava aracının arkasındaki aerodinamik etki alanları incelenirken, literatürdeki çalışmalarla uyumlu olarak iki insansız hava aracı arasındaki boylamsal mesafenin yakın uçuş için etkili olmadığı tespit edilmiştir. Bu nedenle iki insansız hava aracı üzerinde hem dikey hem de yanal mesafeler için hesaplamalı akışkanlar dinamiği analizleri gerçekleştirilmiştir. Yakın formasyon uçuşu için optimum pozisyon, kaldırma katsayısı ile sürükleme katsayısı oranı CL/CD değerleri kullanılarak belirlenmiştir. Analiz sonuçları, tüm yanal pozisyonlarda en etkili uçuşların, iki insansız hava aracı dikey olarak aynı yükseklikte olduğunda gerçekleştiğini göstermektedir. Aerodinamik verimlilik açısından, b kanat açıklığı için yakın formasyon uçuşu için en etkili noktalar 0,875 b ve 1 b yanal mesafelerdedir. Bu konumlarda, uçuş verimliliği yaklaşık %11,5 oranında artırılabilir. Ayrıca takip eden insansız hava aracının yanal mesafede 0,625 b kadar yakınlaştığı durumlarda, takip eden insansız hava aracının aerodinamik performansının olumsuz etkilendiği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
This research presents a close-formation flight of two unmanned aerial vehicles and the aim of the study is to improve the understanding of the vortex effects between fixed-wing unmanned aerial vehicles in a swarm using computational fluid dynamics tools. To validate the numerical method, results of a variable-density wind tunnel test from the literature were used. This numerical computational fluid dynamics analysis was used to determine the lift coefficient (CL) and the drag coefficient (CD) values for a single unmanned aerial vehicle at various angles of attack. When examining the aerodynamic impact areas behind the unmanned aerial vehicle, the longitudinal distance between the two unmanned aerial vehicles is not particularly effective for close flight. Therefore, computational fluid dynamics analyses were carried out on the two unmanned aerial vehicles for both vertical and lateral distances. The optimum position for close-formation flight was identified using CL/CD ratios. The results of the analysis indicate that the most effective flights, across all lateral positions, occur when the two unmanned aerial vehicles are vertically at the same height. In terms of aerodynamic efficiency, the most effective points for close-formation flight for wingspan b are at lateral distances of 0.875 b and 1 b. At these positions, flight efficiency can be increased by approximately 11.5%. It was also found that the aerodynamic performance of the trailing unmanned aerial vehicle was negatively affected when the trailing unmanned aerial vehicle got as close as 0.625 b in lateral distance.
Benzer Tezler
- Erken Hristiyan ve ilk Bizans resim ve kabartma sanatında kaynak ve okullar (2 cilt)
Sources and school of painting and sculpture during the early Christian and first Byzantine period
AHMET MEHMET KİPMEN
- Dikey iniş kalkış yapabilen sabit kanatlı insansız hava aracı tasarım, üretimi ve uçuş testleri
Design, manufacturing and flight tests of a fixed-wing vertical take-off and landing unmanned air vehicle
UĞUR ÖZDEMİR
Doktora
Türkçe
2015
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKHAN İNALHAN
- Sabit kanatlı İHA'nın tasarımında kanat geometrisinin etkileri ve aerodinamik analizleri
The effects of wing geometry and aerodynamic analysis on the design of fixed-wing UAV
MELİH ALTAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiKırklareli ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EROL TÜRKEŞ
- Düşük irtifa iha aerodinamik analizleri ve protatip imalatı
Low altitude uav aerodynamic analysis and prototype manufacturing
EMRE CAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Metalurji MühendisliğiBilecik Şeyh Edebali ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURAK ÖZTÜRK
ÖĞR. GÖR. OSMAN ÖZDAMAR
- Aktif akış kontrol ve otonom kontrol yöntemlerinin birlikte insansız hava araçları üzerine uygulaması
Application of active flow control and autonomous control methods on unmanned aerial vehicles
ÖZTÜRK ÖZDEMİR KANAT
Doktora
Türkçe
2020
Havacılık ve Uzay MühendisliğiErciyes ÜniversitesiSivil Havacılık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUĞRUL OKTAY