Helikopter Kabin Altı Yapısının Darbe Sönümlemeye Uygun Tasarımı

Abstract

Mühendislik yapılarını oluşturan yapı elemanlarının düşük darbe hızlarındaki enerji sönümleme kabiliyetlerinin belirlenmesi ve bunların yapısal tasarımlara uygulanması çalışmaları günümüzde güncelliğini koruyan araştırma konularıdır. Düşük hızdaki darbe yükleri helikopterlerin uygunsuz inişleri esnasında zeminle olan çarpışmalarından tepki kuvvetleri olarak ortaya çıkabilir. Bu çalışmada bir helikopter modelinin uygunsuz iniş esnasında zeminle çarpışmasından doğan darbe enerjisini yapısal bütünlüğünü koruyarak sönümleyebilecek bir sandviç alt kabuk tasarımı üzerinde durulmuştur. Tasarımda yapının bütününde sandviç perde, enine ve boyuna destek elemanları ile alt kabukta oluşan tabaka ayrılması hasarı ve hasarın ilerleme şekli MSC.DYTRAN explicit sonlu elemanlar programında analiz edilmiştir. Ayrıca yerel olarak yapı elemanlarında oluşabilecek hasar tipleri analizden elde edilen veriler ışığında ayrı olarak ele alınmıştır. Tasarım kriteri olarak insan vücudunun düşey yöndeki ivmelenme limiti göz önünde bulundurulmuştur. Bu çalışmada elde edilen veriler ileriki tasarımlar için bir ön adım niteliğindedir.

Today it is very popular research subject to investigate low velocity impact crashworthiness capability of structural elements and applying resulting philosophies into engineering designs. Low velocity impact loads can be experienced in crush event of a helicopter with ground during improper landing situations. Through this paper a sandwich cabin-floor which absorbs the crush energy saving its structural integrity during crush event was examined. Onset of failure and delamination growth through laminates of bulkheads, transverse and longitudinal stiffeners and bottom plate were analyzed globally with MSC.DYTRAN explicit finite element code. Also local failure modes for sandwich structural elements were examined using outputs of analysis. The vertical acceleration/deceleration limits of human body were considered as design limit criteria. Result data from this study will be an important source for following designs of the helicopter cabin-floor.