Flight simulation and modeling of a jet aircraft with ship airwake computational fluid dynamics database
Gemi iz bölgesi hesaplamalı akışkanlar dinamiği veritabanı ile bir jet uçağının uçuş simülasyonu ve modellemesi
- Tez No: 977752
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NİLAY SEZER UZOL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- 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: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde, bir jet uçağının uçuş simülasyonu ve modellemesi, HAD ile oluşturulan bir gemi hava iz bölgesi veritabanı kullanılarak incelenmiştir. Bir uçak gemisinin zamana bağlı hava iz bölgesi veritabanı, genel bir uçak gemisi modelinin Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) simülasyonları yapılarak elde edilmiştir. Altı serbestlik dereceli bir jet uçağı simülasyon modeli, gemi hava iz bölgesi veritabanı kullanılarak bir ani rüzgar dinamik arayüz modeliyle birleştirilmiştir. Uçuş simülasyonlarında, uçak gemisi hava iz bölgesi için karşı rüzgar ve yan rüzgar koşulları gibi farklı akış koşulları kullanılmıştır. HAD simülasyonlarında, keskin kenarlara sahip asimetrik uçak gemisi geometrisi için yapısal olmayan bir çözüm ağı oluşturulmuş ve uçak gemisi etrafındaki akışı hesaplamak için Reynolds-Ortalamalı Navier-Stokes denklemleri ve Spalart-Allmaras türbülans modeli kullanılmıştır. CFD sonuçlarından ard-işlem ile uçak gemisi üzerinde hesaplama alanının daha küçük bir bölümündeki akış hız alanı çıkarılıp uçuş simülasyonları için veritabanı tablosu olarak kullanılır. Veritabanı tablosu, uçağın uçak gemisine göre konumu ve zaman girdileri kullanılarak, ani hız girdisi olarak simülasyon modeline entegre edilir. Uçuş simülasyonlarında, doğrusal olmayan bir jet uçağı modeli olarak F-16 kullanılmıştır. Simulasyonlar, seyir, tırmanma ve pas geçme için alçalma gibi dengede uçuş koşulları altında, gemi hava iz bölgesi ile ve olmadan gerçekleştirilmiştir. Uçak gemisi üzerindeki uçuş operasyonları karşı ve yan rüzgar koşullarında test edilmiştir. Simulasyonlarda karmaşık etkileşimler gözlenmektedir, özellikle güverte üzerinde üstyapı iz bölgesi etkisi olan +30 derece yanal rüzgar koşulu için gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the flight simulation and modeling of a jet aircraft are investigated with a CFD-generated ship airwake database. The unsteady ship airwake database for an aircraft carrier is obtained by performing Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations of a generic carrier model. A jet aircraft six-degree-of-freedom simulation model is coupled with a gust dynamic interface model using the ship airwake database. Different flow conditions, such as headwind and crosswind conditions for the carrier airwake, are used in the flight simulations. In the CFD simulations, the unstructured grid is generated for the asymmetric carrier geometry with sharp edges, and the Reynolds-Averaged Navier-Stokes equations and Spalart-Allmaras turbulence model are used to compute flow around the carrier. By post-processing CFD results, the flow velocity field in a smaller part of the computational domain over the carrier is extracted and used for the flight simulations as a database table. The database table is integrated into the simulation model as the gust velocity input by using the aircraft's position relative to the carrier and time as inputs. F-16 is used as a nonlinear jet aircraft model in the flight simulations. The simulations are done with trimmed flight conditions such as cruise, climb, and descent into fly-by maneuver, with and without the ship airwake. The flight operations over the carrier are tested with headwind and crosswind conditions. Complex interactions are observed in the simulations, especially for the +30 degree yaw wind condition with superstructure wake effect over the deck.
Benzer Tezler
- Jet insansız hava aracı için model tabanlı tasarım yaklaşımı ile benzetim modelinin oluşturulması ve deneysel doğrulanması
Development and experimental verification of a simulation model for jet uav with model based design approach
HALUK ALTAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİKRET ÇALIŞKAN
- F-16 jet uçağı için açık model izleme tabanlı boylamsal kontrolör tasarımı ve hücum açısı kestirimi
Explicit model following based longitudinal controller design and angle of attack estimation for F-16 jet aircraft
GÜLŞAH KESGİN ERTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLKER ÜSTOĞLU
- Bir uçak kanadının hücum kenarına kuş çarpmasının sayısal olarak modellenmesi ve analizi
Numerical modeling and analysis of bird strike on an air plane wing leading edge
SİNAN TAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU
- Bir turbojet motorun modellenmesi ve kazanç ayarlama yöntemiyle kontrolü
Modelling and control a turbojet engine via gain scheduling method
OLCAY KARADENİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞEREF NACİ ENGİN
- Uçak elektrik dağıtım sistemlerinde yük dengeleme ve arızaların analizi
Load balancing and faults analysis in aircraft electric distribution systems
YILMAZ KARA
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA BAĞRIYANIK