A structured strategy for electrical load analysis and change management in vertical take-off and landing aircraft systems
Dikey kalkiş ve iniş kabiliyetine sahip hava sistemleri için elektriksel yük analizi ve değişiklik yönetimi konusunda yapilandirilmiş bir strateji
- Tez No: 959399
- Danışmanlar: PROF. DR. UFUK SAKARYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Sivil Havacılık, Electrical and Electronics Engineering, Aeronautical Engineering, Civil Aviation
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Aviyonik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Aviyonik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 82
Özet
Dikey Kalkış ve İniş (VTOL) yapısına sahip hava araçları ile İnsansız Hava Sistemlerinin (UAS) hem sivil hem de savunma alanlarında artan kullanımı, elektriksel sistem bütünlüğü ve mevzuat uyumu açısından yeni zorluklar doğurmaktadır. Geleneksel sabit kanatlı platformların aksine, VTOL ve UAS konfigürasyonları için Sertifika Sonrası Elektriksel Yük Analizi (ELA) değişikliklerini yönetecek standartlaşmış bir yöntem bulunmamaktadır—özellikle bu değişiklikler operatörler tarafından ya da yetkili otoritelerin zorunlu kıldığı durumlarda gerçekleştirildiğinde. Bu tez, VTOL ve UAS platformlarının mimari ve operasyonel özelliklerine özel olarak tasarlanmış, yapılandırılmış ve izlenebilir bir ELA değişiklik yönetimi metodolojisi sunmaktadır. Önerilen yöntem, üretici odaklıdır ve Orijinal Ekipman Üreticisi (OEM) tarafından sağlanan kapsamlı bir ELA El Kitabı'na dayanır. Bu kitap; bara yapısı, yük öncelik sınıflandırmaları, dönüştürücü konfigürasyonları, uçuş fazlarına göre güç değerleri ve değişiklik yapılabilir bölgeleri içerir. Metodolojinin temel bileşenlerinden biri, her bir bileşenin uçuş fazlarına göre ayrı ayrı analiz edilmesidir. Bu analizlerde Operasyonel Güç (OPRP) ve Maksimum Güç (MAXP) değerleri dikkate alınır. Tek batarya veya dönüştürücü arızaları gibi acil durum senaryoları, belirlenmiş yük atma mantığına göre modellenir ve sistem güvenliği hedeflerine göre tanımlanmış zaman kısıtlı bir acil iniş senaryosu çerçevesinde değerlendirilir. Baraların doyma kontrolü, dönüştürücü kapasite sınamaları ve acil enerji hesaplamaları gibi tüm analiz adımları hem manuel hem de otomatik değerlendirme süreçlerine uygun şekilde açıkça tanımlanmıştır. Yöntem, yolcu sistemlerinin operatör tarafından yükseltilmesi veya ADS-B gibi ekipmanların otoritelerce zorunlu kılınması gibi çeşitli senaryolarla örneklenmiştir. Bu çalışma, elektrikli hava araçlarında sertifika sonrası değişiklik süreçlerinin standartlaştırılmasına katkı sunmakta ve EASA'nın SC-VTOL ile SC-LUAS gibi gelişmekte olan düzenleyici çerçeveleriyle uyumlu olacak şekilde tasarlanmıştır. Önerilen metodoloji, mevcut bir düzenleyici boşluğu doldurmakla kalmayıp, daha güvenli, şeffaf ve operatörleri sürece dahil eden bir yaklaşımın önünü açmaktadır.
Özet (Çeviri)
The growing adoption of Vertical Take-Off and Landing (VTOL) aircraft and Unmanned Aerial Systems (UAS) in both commercial and defense domains presents unique challenges related to electrical system integrity and regulatory compliance. Unlike traditional fixed-wing platforms, VTOL and UAS configurations lack standardized procedures for managing Electrical Load Analysis (ELA) changes—particularly when such modifications occur post-certification, either by operators or as mandated by authorities. This thesis introduces a structured and traceable ELA change management methodology tailored to the architectural and operational characteristics of VTOL and UAS platforms. The proposed framework is manufacturer-driven, with the Original Equipment Manufacturer (OEM) providing a comprehensive ELA manual. This manual includes the busbar hierarchy, load shedding classifications, converter configurations, flight phase-specific power characteristics, and predefined modification zones. A central aspect of the methodology is the per-phase load analysis of each component, based on Operational Power (OPRP) and Maximum Power (MAXP) values. Degraded scenarios such as battery or converter failures are systematically modeled, incorporating power shedding logic and a time-limited emergency landing rule, defined in accordance with system safety objectives. Each step in the analysis—covering busbar saturation, converter capacity checks, and emergency power validation—is explicitly defined to support both manual and automated workflows. The methodology is demonstrated through multiple practical use cases, including operator-driven passenger system upgrades and authority-imposed equipment additions like ADS-B systems. This work contributes to the standardization of post-certification modification processes for electric aircraft and is aligned with evolving regulatory frameworks such as EASA's SC-VTOL and SC-LUAS. By closing a critical regulatory gap, the proposed methodology fosters safer, more transparent, and operator-inclusive practices in electric aviation.
Benzer Tezler
- Energy management strategies for residential buildings under demand response
Talep katılımı altındaki mesken binaları için enerji yönetim stratejileri
OĞUZKAĞAN ALIÇ
Doktora
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜMMÜHAN BAŞARAN FİLİK
- Soğuk şekillendirilmiş kirişlerin gövdesinde açılmış dairesel deliklerin eğilme davranışının etkisi: Sonlu eleman analizleri
Effect of flexural behavior of circular holes opened in the body of cold-formed beams: Finite element analyzes
EKİN ABANOZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiSakarya Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEYNEP YAMAN
DOÇ. DR. MAHYAR MAALI
- Dalgacık dönüşümü/bulanık mantık tabanlı enerji yönetim stratejisi kullanılarak yakıt hücresi/ultra-kapasitörlü hibrit taşıt sisteminin modellenmesi ve analizi
Modeling and analysis of fuel cell/ultra-capacitor hybrid vehicular system using wavelet transform/fuzzy logic based energy management strategy
OZAN ERDİNÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Bilim ve TeknolojiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET UZUNOĞLU
- Bilgisayar destekli enerji yönetim sistemleri ve kontrol merkezleri
Computer based energy management system and control centres
METİN İZGİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1992
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. NESRİN TARKAN
- Akıllı şebekelerde yük yönetimi ve yük tahmini
Load forecasting and load management in smart grid
MEHMET ŞEFİK ÜNEY
Doktora
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NURETTİN ÇETİNKAYA