FBE- Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Sustainable Development Goal "none" ile FBE- Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeHava aracı modeli ve uçuş kontrol sistemi tasarımı(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020) Kırız Atak, Ummuhan ; Söylemez, Mehmet Turan ; 637412 ; Kontrol ve Otomasyon MühendisliğiUçuş kontrol sistemleri ve uçuş konfigürasyonları Orville-Wilbur Wright kardeşlerin ilk motorlu insanlı uçuşu gerçekleştirdiği 1900'lerin başından itibaren büyük değişim geçirmiştir. İnsaoğlunun hep daha iyiye ulaşma isteği bu değişimin başlıca sebepleri arasında gösterilebilmektedir. Özellikle savaş zamanlarında, hava araçlarına sahip olunmasının kazandırdığı avantajın farkına varılması yaşanan gelişmelerde büyük rol oynamıştır. Hava araçlarıyla hedef imha edilmesi, saldırı ve savunma gibi çeşitli görevlerin gerçekleştirilme ihtiyacı sebebiyle, ayrıca uçuş zarfının sürekli büyümesiyle hava araçlarının dinamikleri değişim göstermiştir. Bu gelişmeler beraberinde hava araçlarının uçuş kontrol sistemlerinin değişmesine ve gelişmesine sebep olmuştur. Özellikle hava araçlarının dinamiklerinde karşılaşılan bu değişimler uçuş kontrol sistemlerinin kullanılmasını zorunlu kılmıştır. Hava araçlarının kararlılığının sağlanması, manevra yeteneğinin artırılması ve hava aracının pilot tarafından daha kolay kontrol edilebilir olmasının sağlanması, uçuş kontrol sistemlerinin esas görevleri arasında yer almaktadır. Bunların doğrultusunda hava araçları için kararlılık ve kontrol konuları büyük öneme sahip olmuştur. Bu tez çalışması kapsamında General Dynamics tarafından geliştirilen F-16 savaş uçağının benzetim modeli oluşturulmuş, hava araçlarının dinamik-statik kararlılığı kavramları açıklanmış ve geleneksel dinamik kararlılık modları irdelenmiştir. Ardından klasik uçuş kontrol sistemi tasarlanmış ve bu sistemlerin uçuş dinamikleri üzerindeki etkisi gözlemlenmiştir. Bu kapsamda tezin ilk bölümünde havacılığın gelişimi tarihsel olarak anlatılmıştır. Literatürde mevcut olan F-16 savaş uçağı modelleri incelenmiştir. Tezin ikinci kısmında hava araçları için bilinmesi gereken temel kavramlar anlatılmıştır. Bu doğrultuda uçuş eksenleri, kontrol yüzeyleri, uçağa etkiyen moment ve kuvvetlerden bahsedilmiştir. Ayrıca F-16 savaş uçağı hakkında genel bilgiler ve özellikler verilmiştir. Üçüncü bölümde hava aracının benzetim modeli Matlab-Simulink kullanılarak oluşturulmuştur. Aerodinamik modeli NASA Langley Research Center'ın yayınladığı rüzgar tüneli testlerinden elde edilen kararlılık ve kontrol katsayıları kullanılarak oluşturulmuştur. Toplam kuvvet ve momentler elde edildikten sonra doğrusal olmayan hareket denklemleri türetilmiştir. Motor, eyleyici ve atmosfer modelinin oluşturulmasıyla hava aracının doğrusal olmayan matematiksel modeli elde edilmiştir. Hava aracı modelinin belirli koşullar için denge noktası bulunmuş ve küçük pertürbasyon teorisi kullanılarak bu doğrusal olmayan modelden cebirsel olarak doğrusal denklemler elde edilmiştir. Ardından bu hareket denklemleri, boylamsal ve yanal-dikey eksen olarak ikiye ayrılmıştır. Ayrıca bu bölümde hava araçları için kritik öneme sahip olan dinamik kararlılık modları boylamsal ve yanal-dikey hareket içerisinde ayrıntılı bir şekilde anlatılmıştır. Boylamsal hareket, kısa dönem ve phugoid modu olarak iki alt grupta, yanal hareket ise dutch roll, yuvarlanma ve spiral modları olarak üç alt grup içerisinde incelenmiştir. Ardından mod yaklaşımları ve kararlılık türevleri arasındaki ilişkiler kurulmuştur. Son bölümde ise uçuş kontrol sisteminin öneminden bahsedilmiştir. Bu sistemlerin uçak dinamikleri üzerindeki etkisi anlatılmıştır. Doğrusallaştırılmış hareket denklemleri kullanılarak belirli uçuş koşulları için kararlılık ve kontrol arttırma sistemi tasarımı yapılmıştır.