Hava alıklı kontrol tahrik sistemi tasarımı ve modellemesi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ORHAN FATİH ERCİS

Danışman: Ömer Keleş

Özet:

Kontrol Tahrik Sistemleri (KTS) güdümlü mühimmatları kontrol etmek için kullanılmaktadır. Çoğu füze tahrik sistemi elektro-hidrolik veya elektro-mekanik servo eyleyicilere sahiptir. Bu tez çalışmasında, hava alığına sahip ucuz ve basit yapıdaki bir elektro-pnömatik tahrik sistemin katı modellemesi, simülasyonu, akış analizleri ve testleri ele alınmıştır. Bu yapıda hava, burundaki bir açıklıktan içeri girerek radyal orifisler sayesinde izole edilmiş iki hava odasına dolmaktadır. Hava odaları bu hacimler içerisinde oluşan basınçları manipüle etmek için değişken çıkış orifislerine sahiptir. Bu orifisler sayesinde odalar arasında bir basınç farkı yaratılır. Bu basınç farkı mühimmatın aerodinamik kanatlarına bir şaft ile bağlı hava kanatçığı üzerinde net tork ve hareket oluşturur. Bahsedilen manipülasyon sayesinde aerodinamik kanatlar kontrol edilir. Manipülasyon Darbe Genişlik Modülasyonu (DGM) ile sürülen iki solenoid eyleyici tarafından sağlanır. Sistemin doğrusal olmayan matematiksel eşitlikleri literatür esas alınarak türetilmiştir. Kritik parametrelerin çıktılar üzerindeki etkisini anlamak ve 5 Hz’ de frekans cevabını irdelemek için bir simülasyon modeli (Amesim) oluşturulmuştur. Kritik parametrelerin optimizasyonu sayesinde yüksek prototip sayısı ve işçilik maliyeti düşürülmüştür. Ayrıca, işleme operasyonlarının bazıları simülasyonlar yardımıyla tasarım ve imalat sürecinden kaldırılmıştır. Akış analizleri yapıldıktan sonra performans testleri gerçekleştirilmiştir. Test verileri simülasyon ve akış analizleri ile kıyaslanmıştır. Sonuçlar arasında anlamlı bir farklılık bulunmamıştır. Oluşturulan mimari için simülasyon ve akış model altyapısı oluşturulmuştur. Çalışma sonunda ucuz ve basit yapıya sahip bir elektro-pnömatik KTS geliştirilmiş ve testlerle doğrulanmıştır.