Bir itki vektör kontrol performans test sisteminin dinamik incelenmesi

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: AHMET ÜNAL

Danışman: MEHMET ARİF ADLI

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Uzay ve Savunma Sanayiinde yoğun olarak kullanılan roket motorlarının geliştirilmesi, değerlendirilmesi ve tasarımlarının doğrulanması aşamalarında performans ve güvenilirlikleriyle ilgili ölçümlerin yapılması gerekmektedir. Bu süreçte yapılan testlerden biri de statik ateşleme testleridir. Statik ateşleme testlerinde ölçülmesi amaçlanan en önemli parametrelerden biri motorun ürettiği itki değeridir. Üretilen itki, yük hücreleri ile donatılmış bir yapısal bütün olan İtki Vektör Kontrol (İVK) Performans Test Sistemi adı verilen çok eksenli bir itki ölçüm sistemi kullanılarak ölçülür. Bu çalışmada, itki vektör kontrollü roket motoru geliştirme testleri için tasarlanan İVK Performans Test Sistemi'nin dinamik davranışı incelenmiştir. Farklı itki kapasitesi ve fiziksel özelliklerdeki (boyut, kütle, atalet) motorların test çalışmalarında sistemin dinamik davranışını önceden matematiksel model ile tanımlamak amaçlanmıştır. Bunun için de sistemin, altı serbestlik derecesine göre hareket denklemleri türetilerek lineer dinamik modeli oluşturulmuştur. Sistem, lineer yaylara bağlı rijit motor gövdesi kabulüyle basit kütle-yay modeli olarak modellenmiştir. Oluşturulan dinamik model ile doğal frekans hesaplamaları, mod şekli türetme çalışmaları ve zamana bağlı itki analizleri yapılmıştır. Ayrıca gerçek kurulu sistem üzerinde roket motoru statik ateşleme testleri ve modal testler icra edilmiştir. Bu sayısal ve deneysel çalışmaların sonuçları kıyaslandığında dinamik modelin doğal frekans ve mod şekillerinin gerçek sistem ile yakın olduğu görülmüştür. Elde edilen sonuçlara göre, İVK Performans Test Sistemi 50 [kN]'a kadar eksenel itki üretebilen roket motorlarının itki bileşenleri ve yuvarlanma momentini istenen doğrulukta başarılı olarak ölçebilmektedir. Bu sayede, roket motoru tasarım süreçlerinde önemli bir parametre olan itki kuvvetini ölçmek için bir İVK Performans Test Sistemi TÜBİTAK SAGE'ye test altyapısı olarak kazandırılmıştır. Tasarım ve analizlerde NX CAD, MSC Patran/Nastran, Matlab ve MS Excel ticari yazılım paketleri kullanılmıştır.