Kişisel Hava Araçları İçin Düşey Kalkış-İniş Sisteminin Dinamik Modellemesi ve Analizi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, İmalat Mühendisliği, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: SALTUK ALPER YAŞAR

Danışman: İhsan Korkut

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Ulaşım, artan nüfus yoğunluğu sebebiyle günümüzün modern problemlerinden birisi haline gelmiştir. Ulaşımda yaşanan problemler, insanların yaşam kalitesinin düşmesine neden olmaktadır. Son yıllarda ulaşım konusu, diğer ülkelerde olduğu gibi ülkemizde de ciddi bir sorun haline gelmiştir. Mevcut ulaşım yöntemlerine alternatif olacak çözümler aranmaktadır. Bu çalışmada, hem karada hem de havada ulaşım imkanı sunabilecek bir konsept kişisel hava aracı tasarlanmıştır. Ayrıca, düşey kalkış-iniş sisteminde kullanılabilecek bir itki elemanına ait pervane analizleri gerçekleştirilmiştir. İtki elemanı olarak kanallı pervane tercih edilmiştir. Pervane tasarım parametreleri olarak devir sayısı, hücum açısı ve kanat sayısı kullanılmıştır. Tasarlanan kanallı pervanelerin analizinden elde edilen itki kuvveti ve tork değerleri incelenmiş ve parametrelerin etkileri araştırılmıştır. Yapılan analizler sonucunda, parametrelerin değişimi ile elde edilen itki kuvvetlerinde %217,93'lük bir fark bulunduğu ve itki kuvveti için en etkili parametrenin devir sayısı olduğu tespit edilmiştir. Parametrelerin değişimi ile elde edilen tork değerlerinde ise %495,88'lik bir fark oluştuğu ve tork değeri için en etkili parametrenin hücum açısı olduğu tespit edilmiştir. Buna ek olarak, eş zamanlı olarak çalışan dört adet döner-prizmatik-döner (revolute-prismatic-revolute – RPR) uzva sahip düşey kalkış-iniş sisteminin kinematik ve dinamik analizleri gerçekleştirilmiştir. Kinematik analiz sonucunda sistemin hedeflenen çalışma alanında kararlı olduğu belirlenmiştir. Kinematik analizden elde edilen sonuçlar kullanılarak, Newton-Euler iteratif metoduna göre dinamik analiz gerçekleştirilmiştir. Ardından sistem Matlab Simulink ortamında modellenmiştir. Kinematik ve dinamik analizlerden elde edilen sonuçlar ve oluşturulan yörünge denklemleri aracılığıyla sistemin kara aracından hava aracına dönüşümü simüle edilmiştir. Simülasyon sunucunda oluşturulan sistem modeli başarılı olarak kontrol edilmiştir. Bu çalışmanın gelecekte bu alanda yapılacak olan çalışmalara öncü olması amaçlanmıştır.