İşlenmiş yayların katlanabilir roket kanatçıklarındaki performansının incelenmesi
Examining the performance of machined springs in foldable rocket wings
- Tez No: 928321
- Danışmanlar: DOÇ. MEVLÜT TÜRKÖZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Savunma ve Savunma Teknolojileri, Defense and Defense Technologies
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Konya Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 85
Özet
Savunma sanayi ve uzay keşifleri, günümüzde teknolojinin zirvesini temsil eden alanlardır. Bu alanlarda kullanılan roketler, uydular ve diğer uzay araçları, karmaşık sistemlerin bir araya gelmesiyle oluşturulurlar. Ancak, bu karmaşıklığın içindeki en önemli unsur, hassas parçaların birbiri ile uyumlu bir şekilde çalışmasıdır. Bu uyumun en çarpıcı örneklerinden biri, katlanır roket kanatları ve katlanır uydu kanatlarıdır. Bu parçaların açıldığı anda tam doğruluk ve hassasiyetle çalışması, uzay keşiflerinin ve savunma stratejilerinin başarısı açısından kritik bir öneme sahiptir. Bu tez çalışmasında, tasarlanan katlanır roket kanatçığı mekanizmasında eyleyici olarak kullanılmak üzere, farklı yay sabitlerine sahip, 10 adet işlenmiş burulma yayı numunesi üretilmiştir. İşlenmiş yayların üretiminde AISI 630 (1.4542) martenzitik paslanmaz çelik tercih edilmiş ve malzemenin çekme testleri gerçekleştirilmiştir. Yayların üretilmesinde talaşlı imalat ve profil lazer kesim yöntemleri kullanılarak yayların elde edilmesine ve performansına üretim yöntemlerinin etkisi de araştırılmıştır. Yayların yay sabitleri analitik, nümerik ve deneysel ölçümlerle belirlenmiştir. Ardından yayların katlanabilir roket kanatçıklarındaki performanslarını ölçmek için bir deney sistemi tasarlanarak imal edilmiştir. Yaylar bu deney sisteminde test edilerek kanatçığın açılma süreleri ölçülerek performansları ortaya konulmuştur. Yaylar talaşlı imalat ile 0,05 mm tolerans ile çok daha hassas ölçülerde elde edilirken, profil lazer kesim yönteminde 0,2 mm'ye varan oranda ölçüsel sapmalar meydana gelmiştir. Ayrıca lazer kesim yönteminde malzemede meydana gelen yumuşamaya bağlı olarak burma testlerinde akma meydana geldiği görülmüştür. Bununla birlikte lazer profil kesim yönteminin, talaşlı imalata göre imalat süresinde 3,6 kat ve maliyette 5 kat azalma sağlaması avantajına sahip olduğu görülmüştür. İşlenmiş yay numunelerinde nümerik ve analitik yöntemlerle belirlenen yay sabiti ve tork değerlerinin, deneysel olarak ölçülen değerleri %95'in üzerinde bir oranla doğru belirlenebildiği gösterilmiştir. Tez kapsamında tasarlanıp üretilen açılır kanat mekanizması, işlenmiş yayların performanslarının ölçümünde başarıyla kullanılabilmiştir. Bu kapsamda 135°'de yaklaşık 11 Nm tork veren yayların, ortalama olarak 182,5 milisaniye süreyle hedeflenen 200 milisaniye kanat açma süresini çok yakın değerlerle sağlayabildiği bulunmuştur. Dinamik analiz sonuçlarının, deneysel olarak gerçekleştirilen katlanır kanat testlerinde yüksek hızlı kameralarla ölçülen açılma sürelerine, %95,4 oranında yaklaştığı görülmüştür. Böylece dinamik analizlerin, deneysel sistemler kurmaya bağlı maliyetlerden kaçınmak için başarıyla kullanılabileceği gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
The defense industry and space exploration represent the pinnacle of technology today. Rockets, satellites, and other spacecraft used in these fields are formed by bringing together complex systems. However, the most crucial element within this complexity is the precise operation of sensitive components in harmony. One of the most striking examples of this harmony is the foldable rocket fins and foldable satellite panels. The accurate and precise functioning of these parts at the moment they are deployed is of critical importance for the success of space exploration and defense strategies. In this thesis, 10 machined torsion spring samples with different spring constants were produced for use as actuators in the designed foldable rocket fin mechanism. AISI 630 (1.4542) martensitic stainless steel was chosen for the production of the machined springs, and tensile tests of the material were conducted. Machining and profile laser cutting methods were used for the production of the springs, and the effects of these manufacturing methods on the springs' performance were also investigated. The spring constants of the springs were determined through analytical, numerical, and experimental measurements. Subsequently, a test system was designed and manufactured to measure the performance of the springs in foldable rocket fins. The springs were tested in this system, and the fin deployment times were measured to reveal their performance. While the springs produced through machining achieved much more precise dimensions with a tolerance of 0.05 mm, dimensional deviations of up to 0.2 mm occurred in the profile laser cutting method. Additionally, it was observed that softening of the material caused by the laser cutting process led to yielding during torsion tests. However, the laser profile cutting method was found to have an advantage over machining, with a reduction in production time by 3.6 times and cost by 5 times. It was demonstrated that the spring constant and torque values determined through numerical and analytical methods were accurate to over 95% compared to the experimentally measured values. The foldable fin mechanism designed and produced within the scope of the thesis was successfully used to measure the performance of the machined springs. In this context, it was found that the springs providing approximately 11 Nm torque at 135° achieved the target deployment time of 200 milliseconds with an average value of 182.5 milliseconds. The results of the dynamic analysis were found to be 95.4% accurate compared to the deployment times measured in foldable fin tests performed experimentally using high-speed cameras. Thus, it has been shown that dynamic analyses can be successfully used to avoid the costs associated with setting up experimental systems.
Benzer Tezler
- Soğuk çekilmiş C55 ve C83 çeliklerin mekanik özellikleri ve yeniden kristallenme davranışının incelenmesi
Investigation of recrystallization behaviour and mechanical properties of cold drawn C55 and C83 steels
AMER RAOUGUI
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KENAN YILDIZ
- Doğal ve işlenmiş killerin bitkisel yağların rafinasyonunda kullanımı
The use of vegetable oils in refining of natural and treated clays
ONUR ABAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Kimya MühendisliğiHitit ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÇETİN ÇAKANYILDIRIM
- Characterization of organic acid treated fish oil for production of sulfonated oils
Sülfatlanmış yağların üretimi için organik asitle işlenmiş balık yağının karakterizasyonu
İLKER PELTEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHİR ARIKOL
PROF. DR. ERCÜMENT ÖZER
- Yağ alma flottelerindeki doğal yağların deri yağlamada kullanılabilirliği üzerinde araştırmalar
Investigations on the ways of using natural grease obtained from degreasing float for leather fatliquoring process
BEHZAT ORAL BİTLİSLİ
Doktora
Türkçe
1999
Deri ve Kürk TeknolojisiEge ÜniversitesiDeri Teknolojisi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BEKİR YILMAZ
- Konya'da marketlerde satılan bazı işlenmiş et ürünlerinin yağ asidi bileşimi ve konjuge linoleik asit içerikleri
Fatty acid composition and conjugated linoleic acid content of some processed meat products sold in markets in Konya
TENZİLE YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
BiyokimyaNecmettin Erbakan ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖKALP ÖZMEN GÜLER