Far 25 standartlarındaki uçağın kanat altına yerleştirilen harici yakıt tankının uçağın flutter karakteristiğine etkisi

Abstract

Ulaştırma uçakları tasarlanırken o günkü kullanım ihtiyaçları dikkate alınarak tasarlanmaktadır. Ulaştırma uçaklarının servis ömürlerinin uzatılması ve ihtiyaçların değişmesi ile birlikte uçakların ana yapısında değişikliğe gitmeden modifikasyonlar ile ihtiyaçlara cevap verecek duruma getirilmeye çalışılmaktadır. Bu modifikasyonlardan bir tanesi de uçağın faydalı taşıma yükünden ödün vererek kanat allına harici yakıt tankları yerleştirmek ve uçağın menzilini artırmaktadır. Taşıma yüzeylerinin altına yerleştirilen harici yüklerin uçağın aeroelastisite karakteristiğini değiştirdiği bilinmektedir. Aeroelastisite, mühendisler tarafından uçak tasarımında en önemli problemlerden biri olarak değerlendirilmektedir. Aeroelastisite, aerodinamik kuvvetler ile elastik kuvvetlerin etkileşimi ile bu etkileşim sonucunun uçak tasarımına etkisi olarak tanımlanmıştır. Aefoelastik etkileşimlerden biri olan flutter dinamik stabilite problemidir. Genellikle yatay aerodinamik yüklere maruz kalan, uçak kanatlan, kuyruk, ve kontrol yüzeyleri gibi yapılarda oluşur. Flutter' m oluşmasını sağlayacak olan deforme olmamış şekilden farklı olarak deforme olan yapıdan kaynaklanan aerodinamik yüklemelerdir. Flutter kritik hızı Uf ve wf frekansı, belirli bir yapının belirli bir irtifada, yoğunlukta ve sıcaklıkta uçtuğu durumda basit harmonik salınımlar yaptığı en düşük hız ve buna denk gelen frekanstır. Kanat şekli ve açıklık oramda flutter hızı ve karakteristiğinde önemli bir etken oluşturmaktadır. Kanat açıklığındaki azalma ve ok açısındaki artma flutter hızım yükseltirken, kanat açıklığının artması ve ok açısının azalması durumunda ( "-" ok açılan dahil ) flutter hızı düşmektedir. Uçak yapılarının flutter' a maruz kalması kaçınılmazdır. Ancak uçak tasannu sırasındaki amaç mümkün olan en hafif yapı ile en düşük flutter hızının uçuş zarfı dışında tutulmasıdır.

Transport aircrafts are designed considering the current expectations from that aircraft during its service life. But nowadays many of the transport aircraft's service life is lenghten while mamtaining the new capabilities desired from that aircrafts by applying modifications. One of these modifications is mounting an external fuel tank with paying off from pay load but increasing the range of the aircraft. But it is known that mounting an external weight to the lifting surfaces produces aeroelastic problems. The term aeroelasticty has been applied by aerounatical engineers to an important class of problems in airplane design. It is often defined as a science which studies the mutual interaction between aerodynamic forces and elastic forces, and the influence of this interaction on airplane design. Flutter is most commonly encountered on bodies subjected to large lateral aerodynamic loads of the lift type, such as aircraft wings, tails, and control surfaces. Perhaps more characteristically than any other, it is an aeroelastic problem. Like divergence, the only air forces necessary to produce it are those due to deflections of the elastic structure from the undeformed state. The flutter or critical speed Uf and frequency wf are defined, respectively, as the lowest airspeed and the corresponding circular frequency at which a given structure flying at given atmospheric density and temprature will exhibit sustained, simple harmonic oscillations. Wing planforrn and aspect ratio also have significant effects on the flutter characteristics. Decreases in wing aspect ratio and increases in sweep tend to raise flutter speeds, whereas increases in aspect ratio and decreases in sweep, including sweep forward, reduce flutter speeds. Aircraft's structural lifting surfaces will be exposed the flutter but the considertion while designing the aircraft is keeping the flutter out of the flight envolope while maintaining the weight limitations.