Design and control of nose actuation kit for position correction of spin stabilized munitions under wind effect
Dönü kararlı mühimmatların rüzgar etkisi altında konum düzeltmesini sağlayacak bir burun tahrik sisteminin tasarımı ve kontrolü
- Tez No: 442053
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ALİ TÜRKER KUTAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Unguided munitions have been replaced with guided munitions over the century. There are two main reasons for this change; to increase damage to target with fewer munitions and reduce collateral damage due to deflection of munitions. Moreover. there are two options. building new guided munitions and modification of unguided munitions to convert dummy munitions to smart ones. Modifying unguided munitions to have guided munitions instead of building a completely new one is preferable due to economic reasons [1]. This thesis aims at ensuring position correction for spin stabilized munitions under wind effect by using a one degree of freedom nose actuation mechanism. A model of the standard 155 mm spin stabilized munitions is created by PRODAS software to obtain aerodynamic coefficients. Aerodynamic coefficients are calculated between 0.6 and 3 Mach number for the model by the software. A computer code is developed that calculates the forces and moments acting on the munition by using the aerodynamic coefficients given by PRODAS. The code also calculates the trajectory by solving for the equations of motion. Results of the code developed are compared with results of PRODAS for verification. A mechanism that attaches to the nose of the munition with roll degree of freedom is designed. Two wings with a fixed incidence angle are mounted on the mechanism that creates a force normal to the axis of the mechanism. The orientation of the mechanism with respect to the munition can be controlled by an electric motor. which gives the ability to steer the munition as desired. Solid and dynamic models of the mechanism are derived and a controller is designed for its roll position. First the baseline munition without the mechanism is simulated with varying disturbance wind direction and magnitude to obtain munition dispersion zones due to wind effect. The same analysis is repeated with the mechanism with varying wing platform areas and roll angles. The roll angle of the mechanism is kept constant at the chosen value for each flight. These analyses yielded the optimum wing size that ensured stability with maximum effectiveness.
Özet (Çeviri)
Son yüzyıldır kullanılan güdümsüz mühimmatlar günümüzde yerini akıllı yani güdümlü mühimmatlara bırakmaktadır. Bunun başlıca iki sebebi vardır. Bunlar; daha az mühimmat kullanarak düşmana maksimum zarar vermek ve mühimmat yolunun sapmasından dolayı oluşabilecek sivil kayıpları minimuma indirmektir. Ayrıca güdümlü bir mühimmat birkaç yolla elde edilebilir. Bunlar biri. yeni bir mühimmat üretmek; bir diğeri ise hâlihazırda var olan güdümsüz mühimmatların bazı modifikasyonlarla güdümlü mühimmatlara dönüştürmektir. Ancak. ekonomik nedenlerden dolayı güdümsüz mühimmatların bazı modifikasyonlarla güdümlü mühimmatlara dönüştürülmesi çok daha akılcı bir çözüm olarak kabul edilir [1]. Bu tez çalışmasında. dönü kararlı mühimmatların sabit açılı kanatçıkların tek eksenli bir burun tahrik mekanizması ile hareketinin kontrol edilerek mühimmatın rüzgâr etkisi altında konum düzeltmesinin sağlanması amaçlanmıştır. Bu amaçla öncelikle PRODAS programı kullanılarak klasik bir 155 mm dönü kararlı mühimmatın modeli çıkartılmış ve aerodinamik katsayıları bu model kullanarak hesaplanmıştır. Daha sonra mühimmatın hareket denklemleri çıkarılmış ve mühimmat üzerine etki eden kuvvet ve momentler aerodinamik katsayılar kullanılarak hesaplanmıştır. Mühimmat yörünge hesapları. geliştirilen kod yardımı ile yapılmıştır. Oluşturulan modelinin doğruluğunu ispat etmek amacıyla model sonuçları PRODAS sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Ardından mühimmatın gerekli manevraları yapmasını sağlayacak kontrol mekanizmasının ve kontrolcüsünün tasarım seçenekleri üzerinde durulmuş ve en uygun modeller tasarlanmıştır. Mekanizma etkisi olmadan farklı büyüklükte ve yönlerde mühimmata etki edecek rüzgârın mühimmatı hedeften ne kadar saptıracağı hesaplanmış ve bu sonuçlar mühimmatın düşebileceği alanlar şeklinde ifade edilmiştir. Son olarak tasarlanan kontrol mekanizması ile rüzgâr etkisi olmaksızın aynı hesaplamalar tekrarlanmış ve benzer alanlar mekanizma etkisi için çıkarılmıştır. Sonuç olarak. kullanılabilecek en büyük mekanizma kanatçık alanı ile mekanizmanın kontrol edebileceği maksimum rüzgâr büyüklüğü hesaplanmıştır.
Benzer Tezler
- Hava alıklı kontrol tahrik sistemi tasarımı ve modellemesi
Design and modelling of control actuation system with air intake
ORHAN FATİH ERCİS
Doktora
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER KELEŞ
- Performance analysis, dynamic simulation and control of mass-actuated airplane
Başlık çevirisi yok
ŞÜKRÜ AKİF ERTÜRK
- Burun iniş takımı sisteminde shimmy davranışının modellenmesi, analizi, testi ve kontrolü
Modelling, analysis, test, and control of the shimmy behavior in nose landing gear system
SENA KOÇAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ FUAT ERGENÇ
- Robot kollarında enerji akış yönünün motor momentleri üzerine etkileri
Modelling of a manipulatör drive mechanism
TAMER ÇELEBİ
- Uluslararası boyutuyla vergi incelemeleri
Tax examinations with international aspects
CANSU DAĞ BEREKET
