Aerodynamic and structural design and analysis of an electric powered mini UAV
Elektrikli bir mini İHA'nın aerodinamik ve yapısal tasarımı ve analizi
- Tez No: 442180
- Danışmanlar: PROF. DR. ALTAN KAYRAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: mini İHA, elektrikli mini İHA, sabit hatveli pervane, uçak tasarımı, sonlu elemanlar analizi, kompozit yapı, yapısal tasarım, Mini UAV, electric powered UAV, fixed pitch propeller, airplane design, finite element analysis, composite structure, structural design
- 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
Bu çalışmanın amacı elektrikli bir portatif Mini İHA'nın aerodinamik ve yapısal tasarımını belirlemektir. Çalışma kapsamında kavramsal tasarım, kanadın yapısal tasarımı ile analizi ve detay tasarım süreçleri gösterilmiştir. Tasarımda sabit hatveli pervanenin kullanıldığı sabit kanatlı bir Mini İHA konfigürasyonu seçilmiştir. Çoklu görevlere uygunluğun sağlanması için faydalı yük olarak değiştirilebilir bir görev bölmesi seçilmiştir. Sistem gereksinimleri ve görev profilleri rakip analizleriyle belirlenmiş ve konsept tasarım sürecinde uçuş performansı hesaplamalarında kullanılmıştır. Çalışmada sabit hatveli pervane kullanan elektrikli uçaklar için dinamik itki hesaplama modeli sunulmuş, pilli uçaklar için uçuş süresi ve menzil hesaplamaları gösterilmiştir. Uçağın yapısal bileşenleri kompozit malzeme kullanarak tasarlanmıştır. Kanadın yapısal tasarımının belirlenmek için limit yük koşulları altındaki aerodinamik yükleme HAD analizi yapılarak belirlenmiştir. Kanadın yapısal analizi iki farklı yapısal tasarım için HAD analiziyle elde edilmiş olan aerodinamik yükler kullanılarak yapılmıştır. Kanadın yapısal konfigürasyonlarında I tipi kanat kirişi ve boru kiriş kullanılmış ve bu iki farklı kanat yapısalı konfigürasyonu için gerilme yüklerinin kıyaslanması gösterilmiştir. Detay tasarım sürecinde genel yapısal tasarım, portatiflik ve kolay taşınabilirlik gereksinimleri dikkate alınmıştır. Üretim ve birleştirme hususlarının da dikkate alındığı bu çalışmanın sonunda üretime hazır bir tasarım gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
The aim of this study is to describe the aerodynamic and structural design of an electric powered portable Mini UAV. Conceptual design, structural design and analysis of the wing and detail design phases of the UAV are presented in the study. Fixed wing mini UAV configuration with fixed – pitch propeller has been chosen for the design. In order to provide multi-mission capability, payload of the UAV is designed as a replaceable mission compartment. System requirements and mission profiles of the airplane are adopted from competitor analysis and critical design parameters are defined to perform flight performance calculations in the conceptual design phase. A dynamic thrust estimation model is proposed for the electric motor and fixed – pitch propeller propulsion system. Endurance and range calculations for a battery powered aircraft are also described in the study. Components of the aircraft structure are designed using composite materials. In order to decide structural layout of the wing, CFD analysis of the wing is performed for limit load condition and aerodynamic loading is determined. Structural analysis of the wing is performed for two different structural layouts by using the aerodynamic load determined in CFD analysis. I spar and tubular spar configurations are considered for the wing structure and comparison of stress loads on the structural components of the wing for these two different design configurations is presented. Overall structural layout, portability and ease of transportation requirements are considered in the detailed structural design phase. Manufacturing and assembly issues are also taken into account and at the end of this study, ready to manufacture design is presented.
Benzer Tezler
- Elektromobil kompozit şasi tasarım ve imalatı
Designing and manufacturing of electromobile composite chassis
ERHAN ŞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiNecmettin Erbakan ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ARIKAN
- Taşıtlarda iç gürültü değerlendirmesi
Interior noise assessment in vehicles
MESUT ERTUĞRUL
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL AHMET GÜNEY
- L6e sınıfı şehir içi elektrikli mikro taşıt tasarımı
Design of an L6e class urban electric microcar
MERVE KARACA
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET MURAT TOPAÇ
- Structural analysis of offshore wind turbine support structure under hydrodynamic and aerodynamic loads
Hidrodinamik ve aerodinamik yüklerin altındaki rüzgar türbini destek yapısının yapısal analizi
MURTALA NYAKO MUSA
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi ve Deniz Teknolojisi Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. AHMET ERGİN
- Elektromekanik doğa benzetimli gözlem mini iha tasarımı: Yapısal ve aerodinamik analizleri
Electromechanical bio-inspired survaillance mini uav design: Structural and aerodynamic analysis
EMRE ÖZBEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiAnadolu ÜniversitesiUçak Gövde Motor Bakım Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAHİR HİKMET KARAKOÇ
DR. ÖĞR. ÜYESİ YASİN ŞÖHRET