Çok maksatlı savaş uçağı iniş takımlarında bağlantı elemanları tasarımı ve analizi

Abstract

Bu tez çalışması kapsamında iniş takımlarının tarihsel süreçte gelişimi incelenerek, günümüz modern savaş uçaklarından Savaşan Şahin F-16 savaş uçağı iniş takımlarının gövdeye bağlantı elemanında(FS 341.8 Bulkhead) meydana gelen deformasyonun araştırılması, daha uygun malzeme ve tasarım seçeneklerinin geliştirilmesi ve en sonda optimum bulunan çözümün uygulanarak analizinin çeşitli şartlar ve farklı durumlarda uygulanması süreci araştırılmıştır. Uçaklar, temel olarak 5 ana bölmeden oluşmaktadır. Bunlar; uçakta yer alan tüm bölmeleri, dolaylı ya da doğrudan bağlandığı, görev tanımına göre yolcu, mühimmat ya da motoru içinde barındıran gövde yapısı, uçakların havada kalmasını, taşınmasını sağlayan kanat yapısı, uçağın dengeli bir uçuş gerçekleştirmesini sağlayan kuyruk yapısı, uçaklarda itiş gücünü sağlayan motor yapısı ve son olarak uçakların kalkış ve inişte üzerinde yol aldığı ve desteklendiği iniş takımı yapısıdır. İniş takımları, uçağın yerle olan bağlantısını sağlaması, inişte gerçekleşen yüksek kuvvet ve gerilmelerin absorbe edilmesi, sönümlenmesi, dengeli ve hasarsız bir inişin, kalkışın ve taksilemenin gerçekleşebilmesi için kullanıldığından uçak yapısında çok önemli bir yere sahiptir. Birçok görevi yerine getirmesi sebebiyle kompleks bir yapıya sahip olan iniş takımları uçağın tasarımı sürecine göre birçok mühendislik biliminin ortak çalışmasının sonucu olarak ortaya konmaktadır. Yapısal tasarım ve hidrolik mühendisliği, ağırlık ve aerodinamik hesaplamalar, pistle alakalı mühendislik incelemeleri ve ekonomik seçimler ve hesaplamalar düşünüldüğünde birçok farklı bilim dalını ve mühendislik alanlarını içerdiği gözlemlenmektedir. Tezde giriş bölümünde tüm tez yazım süresince yapılan araştırmalar, gözlemler ve uygulamalar hakkında temel bilgilendirme yapılmıştır. İşleyiş sıralamasına uygun biçimde tez aşamalarının bilgileri aktarılmıştır. İkinci bölüm kapsamında literatür araştırması yapılarak farklı görev tanımlamalarına göre değişik özelliklere ve fiziksel yapıya sahip iniş takımları üzerinden iniş takımlarının sahip olduğu komponentler hakkında bilgilendirme yapılmış, bu sistemlerin nasıl konumlandırıldığı birbirleriyle ilişkileri ifade edilmiştir. Uyum halinde çalışan sistemlerin işleyişleri ve özellikleri belirtilerek bu yapılara ait hesaplamalar ve gereklilikler anlatılmıştır. Literatür araştırmasından edinilen bilgilerle yeni nesil çok maksatlı savaş uçağı F-16 Savaşan Şahin'de(Fighting Falcon) kullanılan iniş takımlarının özellikleri üçüncü bölümde incelenerek, tasarım, gereksinimlere göre seçim ve uygulama hakkında detaylı çalışmalar gerçekleştirilmiş ve sunulmuştur. Bu bölümde boyutlandırma, görev, uçak ağırlığı ve hız parametreleri düşünülerek gerçekleştirilen sistem tasarımları incelenmiştir. Dördüncü bölümde gerçekleştirilen tasarımlarda ömür süresi uzatılmak istenen iniş takımının ana gövdesine bağlanma yapılarındaki deformasyonlar ortaya konularak problemlere getirilen çözümler anlatılmıştır. Savaş uçaklarının hızlarına ve ağırlıklarına bağlı, kısa mesafe iniş için gerekli olan frenlemeler sebebiyle olası tehlikeler ve yapılarda meydana gelen deformasyonlar ile ömür hesaplamaları gerçekleştirilmiştir. Son olarak gerçekleştirilen ölçümler sonucunda yapılarda gerçekleşen deformasyonu azaltıcı tasarım ve malzeme seçilimi hakkında yeni öneriler ve sonuçlar verilmiştir.