BÜYÜK ORANDA ŞEKİL DEĞİŞTİREBİLEN KANAT/ KONTROL YÜZEYLERİNİN UÇUŞTAKİ ETKİLERİ



Benzer belgeler
ŞEKİL DEĞİŞTİREN UÇAKLAR VE GELECEK

ODTÜ'DE YAPILAN İNSANSIZ HAVA ARACI ÇALIŞMALARI

BÜYÜK ORANDA ŞEKİL DEĞİŞTİREBİLEN KONTROL YÜZEYLERİNİN YAPISAL ÖZELLİKLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

Prof. Dr. Yavuz YAMAN, Prof. Dr. Serkan ÖZGEN, Doç. Dr. Melin ŞAHİN Y. Doç. Dr. Güçlü SEBER, Evren SAKARYA, Levent ÜNLÜSOY, E.

BÜYÜK ORANDA ŞEKİL DEĞİŞTİREBİLEN KANATLARIN AERODİNAMİK VE YAPISAL TASARIMI

KONVANSİYONEL VE KONVANSİYONEL OLMAYAN KONTROL YÜZEYLERİNE SAHİP İNSANSIZ HAVA ARACIN KANATLARININ AERODİNAMİK ÖZELLİKLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

GÖREVE UYUMLU KANATLARA SAHİP BİR İNSANSIZ HAVA ARACININ, UÇUŞ TESTLERİ VE YAPISAL GELİŞTİRİLMESİ

KONVANSİYONEL VE KONVANSİYONEL OLMAYAN KONTROL YÜZEYİNE SAHİP İNSANSIZ HAVA ARACI KANATLARININ AĞIRLIKLARININ İNCELENMESİ

BÜYÜK ORANDA ŞEKİL DEĞİŞTİREBİLEN KANAT YÜZEYLERİNİN AERODİNAMİK YÜKLER ALTINDAKİ DAVRANIŞLARI

GÖREVE UYUMLU KANAT TASARIM VE GELĐŞTĐRME ÇALIŞMALARI

BİR HİBRİT FİRAR KENARI KONTROL YÜZEYİNİN TASARIMI VE ANALİZİ

KONVANSİYONEL OLMAYAN İKİ FARKLI KONTROL YÜZEYİNİN YAPISAL ÖZELLİKLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ VE KARŞILAŞTIRILMASI

BÜYÜK ORANDA ŞEKİL DEĞİŞTİREBİLEN KANATLARIN ÖN TASARIM SÜRECİNDE AERODİNAMİK VE YAPISAL ANALİZLERİNİN EŞLENMESİ

BİR İNSANSIZ HAVA ARACININ KONVANSİYONEL OLMAYAN ESNEK KONTROL YÜZEYLERİNİN YAPISAL ANALİZİ VE İÇ YAPISININ TASARIMI

Hibrit Bir Kontrol Yüzeyinin Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği Destekli Yapısal Analizi

BOŞTA HAREKET DOĞRUSALSIZLIĞI BULUNAN, GÖREVE UYUMLU KONTROL YÜZEYLERİNİN ÇIRPMA YÖNÜNDEN İNCELENMESİ

GÖREVE UYUMLU KANATLARA SAHİP BİR İNSANSIZ HAVA ARACININ TASARIMI

ATLAS-SAHA VE ARAZİ GÖREVLERİNE YÖNELİK, MODÜLER VE YÜKSEK FAYDALI YÜK ORANLI MİKRO SINIFI BİR İHA TASARIMI, ÜRETİMİ VE TESTLERİ

DEĞİ KEN KAMBURA SAHİP NACA 4412 KANAT KESİTİNİN 2-BOYUTLU AERODİNAMİK ANALİZİ

Savunma Sanayii Telnolojileri Sertifika Programı

UÇAK MÜHENDİSLİĞİ MÜFREDATI

YER HİZMETLERİ VE RAMP - I. Öğr. Gör. Gülaçtı ŞEN

UHUK Yavuz Yaman 2 Üniversitesi, Ankara ÖZET. ekte ve kambur azaltma

Erdener ve Yaman ÖZET DEVELOPMENT OF STRUCTURAL MODEL OF AN AIRCRAFT WING ABSTRACT

AERODİNAMİK KUVVETLER

BÜYÜK ORANDA ŞEKİL DEĞİŞTİREBİLEN KANATLAR İÇİN VETER VE KAMBUR DEĞİŞİMİ SAĞLAYAN BİR MEKANİZMANIN TASARIMI

ANADOLU ÜNİVERSİTESİ HAVACILIK VE UZAY BİLİMLERİ FAKÜLTESİ. Prof. Dr. Mustafa Cavcar 8 Mayıs 2013

KARAYOLU ULAŞIMINDAN KAYNAKLANAN SERA GAZI EMİSYONLARI : TÜRKİYE DEKİ DURUMUN DEĞERLENDİRİLMESİ

ESNEK MERMİ YOLU ÜRÜN AİLESİ

AKILLI MALZEMELER ve HAVACILIK

Hava Aracının Üzerinden Titreşim Kaynaklı Enerji Hasatı Çalışmaları

GÖREVE UYUMLU KANATLARA SAH P B R NSANSIZ HAVA ARACININ TASARIMI

Volkan Nalbantoğlu. E-posta:

DENEYSEL SPORTİF AMAÇLI İKİ KİŞİLİK HAFİF HAVA ARACI TASARIMI OKTAY DÖNMEZ

Dikey İniş Kalkış Yapabilen Sabit Kanatlı İnsansız Hava Aracı Çalışmaları

Hava Aracı Temel Bilgileri (APM102) Ders Detayları

PİEZOELEKTRİK YAMALARIN AKILLI BİR KİRİŞİN TİTREŞİM ÖZELLİKLERİNİN BULUNMASINDA ALGILAYICI OLARAK KULLANILMASI ABSTRACT

UYGULAMA 1. Prof.Dr. Mustafa Cavcar Anadolu Üniversitesi, Sivil Havacılık Yüksekokulu, Eskişehir. Tablo 1. Uygulamalar için örnek uçak

ORTA BÜYÜKLÜKTE BİR NAKLİYE UÇAĞININ EKİPMAN RAFI TASARIMI

AKILLI BİR PLAKANIN SERBEST VE ZORLANMIŞ TİTREŞİMLERİNİN KONTROLÜ

HAVA ARACI TASARIMLARINDA FARKLI EĞĐLĐMLER UHUM-MEDAK

HAVACILIK. Uçuşun Temelleri. 1. Havacılık Nedir? 2. Havacılık Çeşitleri Nelerdir? Askeri. Sivil Havacılık. Havacılık. Genel. Havacılık.

TMMOB Makina Mühendisleri Odası VIII. Ulusal Uçak, Havacılık ve Uzay Mühendisliği Kurultayı Mayıs 2015 / ESKİŞEHİR

MODÜL-13 ÖRNEK SORULAR. 1. Aşağıdakilerden hangisi ana uçuş kontrol yüzeylerinden biri değildir?

DİKEY-İNİŞ-KALKIŞ-YAPAN İNSANSIZ HAVA SİSTEMLERİ İÇİN HATVE DEĞİŞTİREBİLEN PALEE TASARIMI

Ayda Bal*, Hülya Semercioğlu, Eyüp Fatih Ay, Sakarya Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Müh. Böl.

1. Giriş. 2. Dört Rotorlu Hava Aracı Dinamiği 3. Kontrolör Tasarımı 4. Deneyler ve Sonuçları. 5. Sonuç

4/ Yazılan uluslararası kitaplar veya kitaplarda bölümler

TAI MERKEZİ RAPORLAMA SİSTEMİ Gülsen BAYRAMUSTA Bilgi Teknolojileri Müdürü. TUSAŞ - Türk Havacılık ve Uzay Sanayii A.Ş. Aralık TASNİF DIŞI

Doğalgaz Kullanımı ve Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi

TÜRK HAVA KURUMU ÜNİVERSİTESİ NDE SÜRDÜRÜLEN İNSANSIZ HAVA ARACI ÇALIŞMALARI

Taarruz Helikopteri Simülatörü için İnsan Faktörleri Değerlendirmeleri

1. DÖNEM Kodu Dersin Adı T U K. Matematik II Mathematics II (İng) Fizik I Bilgisayar Programlama I (Java) Computer Programming I (Java) (İng)

ANTONOV AN-225 MRIYA: EN BÜYÜK UÇAK (18 EKİM

Sabit Kanatlı İHA için Çevik Kontrolcü Tasarımı ve Uçuş Denemeleri Controller Design for Agile Maneuvering Fixed-Wing UAV and Flight Tests

İTME ANALİZİ KULLANILARAK YÜKSEK RİSKLİ DEPREM BÖLGESİNDEKİ BİR PREFABRİK YAPININ SİSMİK KAPASİTESİNİN İNCELENMESİ

İNSANSIZ HAVA ARACI PERVANELERİNİN TASARIM, ANALİZ VE TEST YETENEKLERİNİN GELİŞTİRİLMESİ

YATAY UÇUŞ SEYAHAT PERFORMANSI (CRUISE PERFORMANCE)

UYGULAMA 2. Prof.Dr. Mustafa Cavcar Anadolu Üniversitesi, Sivil Havacılık Yüksekokulu, 26470, Eskişehir

Havacılık Meteorolojisi Ders Notları. 11. Buzlanma

İstanbul Havacılık Sektörü Yenilikçi İşbirliği Platformu

Ayda Bal*, Hülya Semercioğlu, Eyüp Fatih Ay, Şeref Soylu* Sakarya Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Müh. Böl.

YEDİTEPE ÜNİVERSİTESİ ENDÜSTRİ VE SİSTEM MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ARASINDA ÇİFT ANADAL ANLAŞMASI

Hasan ve Yaman. Muvaffak HASAN TAI, Tasarım ve Geliştirme Bölümü, Akıncı 06936, ANKARA, ÖZET

HİBRİT (TURBOFAN/GÜNEŞ ENERJİLİ) İTKİ SİSTEMLİ YÜKSEK İRTİFA İNSANSIZ HAVA ARACI KAVRAMSAL TASARIMI ÖZET

2014 MÜFREDATI MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ / ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ EĞİTİM PLANI

NEW GENERATION AUTOMOTIVE INDUSTRY AND SECTORAL RELATIONS CONFERENCE

MELİN ŞAHİN. Associate Professor. Department of Aerospace Engineering Middle East Technical University 06800, Ankara, TURKEY

YEŞİL HAVAALANI PROJESİ SERA GAZI KRİTERLERİ DOKÜMANI

1. YARIYIL 2. YARIYIL. No Ders Kodu Ders Adı T U Kredi ECTS No Ders Kodu Ders Adı T U Kredi ECTS Atatürk İlkeleri ve İnkılap Tarihi I

Diesel Motorlarında Doldurma Basıncının ve Egzoz Gazı Resirkülasyonunun Azot Oksit ve Partikül Madde Emisyonlarına Etkisi.

Adana Toplu Taşıma Eğilimleri

Geçmişin tecrübesini, geleceğin ihtiyaçlarına entegre ederek, hep daha iyisi için 17 yıldır hizmetinizdeyiz

Şekil 1:Havacılık tarihinin farklı dönemlerinde geliştirilmiş kanat profilleri

DEVAM ETMEKTE OLAN ÖĞRENCİLERE UYGULANACAK PROGRAMLAR VE DERSLERİN İNTİBAKLARI

Kahramanmaras Sutcu Imam University Journal of Engineering Sciences

katalitik konvertör (S.C.R.) Iveco

Yerli İnsansız Hava Aracı Projelerinde Sertifikasyon ve Uluslararası Rekabete Katkısı

ANKARA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ

Bir Helikopterin Uçuşa Elverişlilik Çalışmaları Kapsamında Uçuş Performans Sertifikasyon Gereksinimleri

Dikey İniş/Kalkış Yapabilen Hareketli Kanatlı İnsansız Hava Aracının Tasarımı

DOKUZ EYLUL UNIVERSITY FACULTY OF ENGINEERING OFFICE OF THE DEAN COURSE / MODULE / BLOCK DETAILS ACADEMIC YEAR / SEMESTER. Course Code: MMM 4027

VI. NECDET ERASLAN PROJE YARIŞMASI 2013

MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ LİSANS EĞİTİM-ÖĞRETİM PLANI (NORMAL VE İKİNCİ ÖĞRETİM)

GRİD ALTYAPISI ÜZERİNDE

HAVACILIK SEKTÖRÜNDE ULUSAL YETERLİLİK VE ULUSLARARASI REKABET GÜCÜ. 1. Gün. I. Oturum. 05 Mayıs 2017

AKILLI BİR KİRİŞİN STATİK AERODİNAMİK YÜKLER ALTINDAKİ DAVRANIŞI

PİLOTAJ YÜKSEK LİSANSI PROGRAMI HAVAYOLU NAKLİYE PİLOTU LİSANSI ATPL(A) DERS MÜFREDATI

GÖZETLEME/SALDIRI AMAÇLI MİNİ İNSANSIZ HAVA ARACI TASARIMI VE ÜRETİMİ

T.C. İZMİR KÂTİP ÇELEBİ UNIVERSITY FACULTY OF ENGINEERING AND ARCHITECTURE DEPARTMENT OF CIVIL ENGINEERING. Course Name T P L ECTS

FİGES Şirket Profili. Dr.Tarık Öğüt. SSM Dizayn ve İleri Mühendislik Hizmetleri Çalıştayı, Ankara

ALÜMİNYUM BİR HELİKOPTER YATAY KUYRUK KANADININ YAPISAL TASARIMI VE OPTİMİZASYONU

UÇUŞ SIRASINDA BUZLANMA ANALİZLERİNDE DAMLACIK YÖRÜNGELERİNİN PARALEL HESAPLAMA YÖNTEMİYLE BELİRLENMESİ

Yard. Doç. Dr. İrfan DELİ. Matematik

Ege Üniv. Müh. Fak. İnşaat Müh. Böl. Bornova / İZMİR Tel: Faks:

Erzurum İli Karbon Ayakizi Envanter Sonuçları. Zeren Erik GTE Carbon 3 Kasım 2014

HAVA TRAFİK KURALLARI. Öğr. Gör. Gülaçtı ŞEN

Hava Aracı Temel Bilgileri (APM 102) Ders Detayları

Bulanık Mantık Tabanlı Uçak Modeli Tespiti

nareks is an Electrical Contracting and Automation Engineering company. nareks Elektrik Taahhüt ve Otomasyon Mühendislik firmasıdır.

Transkript:

BÜYÜK ORANDA ŞEKİL DEĞİŞTİREBİLEN KANAT/ KONTROL YÜZEYLERİNİN UÇUŞTAKİ ETKİLERİ Yavuz Yaman 1, Serkan Özgen 2, Melin Şahin 3, Ercan Gürses 4. ABSTRACT: This paper introduces the fully morphing aircraft wings and particularly their fuel saving effects during the flight. It is believed that with the advent of technology this concept will find wide applications in future unmanned as well as manned aircraft. The paper after introducing some recent applications, also gives information about the design and analysis methodologies of these types of wings. Key Words: Fully morphing wings, smart structures, aircraft design ÖZET: Bu bildiride büyük oranda şekil değiştirebilen uçak kanatları ve kontrol yüzeyleri tanıtılarak, bu yapıların uçuş sürecindeki etkinlikleri özellikle yakıt tasarrufu açısından anlatılmıştır. Gelişen teknoloji ile birlikte geleceğin insansız ve insanlı hava taşıtlarında geniş anlamda yer bulacağına inanılan bu yaklaşımla ilgili olarak öncelikle bazı güncel uygulamalar tanıtılmış, ayrıca tasarım ve analiz yöntemlerine ait çeşitli bilgiler de verilmiştir. Anahtar Kelime: Büyük oranda şekil değiştiren kanatlar, akıllı yapılar, uçak tasarımı 1. AMAÇ: Bu çalışmada büyük oranda şekil değiştirebilen kanat/ kontrol yüzeylerinin (fully morphing wings and control surfaces) uçuş değişkenlerine olan etkileri özellikle yakıt tasarrufu açısından incelenerek, sonuçları değerlendirilmiştir. 1 Prof. Dr., Havacılık ve Uzay Mühendisliği Bölümü, ODTÜ, yyaman@metu.edu.tr 2 Prof. Dr., Havacılık ve Uzay Mühendisliği Bölümü, ODTÜ, sozgen@ae.metu.edu.tr 3 Y. Doç. Dr., Havacılık ve Uzay Mühendisliği Bölümü, ODTÜ, msahin@metu.edu.tr 4 Y. Doç. Dr., Havacılık ve Uzay Mühendisliği Bölümü, ODTÜ, gurses@metu.edu.tr 1

2. MATERYAL ve YÖNTEM: Günümüzde kullanılan uçaklar konvansiyonel kanat ve kontrol yüzeylerine sahiptirler. Belli bir amaç için tasarlanıp, en iyileştirilen bu uçaklar amaçlanan görev profillerinin dışına çıkıldığında istenilen ikincil görevleri etkin bir şekilde yerine getiremezler. Şekil 1, farklı uçuş evrelerinde aerodinamik açıdan en iyi sonucu verebilecek kanat yüzeylerini göstermektedir. Şekil-1: Farklı Uçuş Evrelerindeki Etkin Aerodinamik Kanat Yüzeyleri Kaynak: Canfield and Westfall: 2008. Buna ilaveten konvansiyonel kanatlar, sahip oldukları flap/kanatçık mekanizmaları nedeniyle sürtünme kuvvetini, buna bağlı olarak da yakıt tüketimini ve gürültüyü arttırırlar. Bir uçağa ait bir kanadın uçuş sırasında farklı şekilleri etkinlikle alabilmesi için kanat yapısındaki kiriş ve sinirlerin çeşitli mekanizmalar/uyarıcılar yardımıyla boyutlarının/yerlerinin değiştirilebilmesi; kanat kabuğunun bu değişiklikleri takip edecek derecede esnek, ancak maruz kalınacak aerodinamik yüklere dayanabilecek düzeyde mukavim olması; ortaya çıkacak kanat profil ve boyutlarının aerodinamik açıdan yeterli etkinliği gösterebilmesi yanında aeroelastik açıdan da olabildiğince sorunsuz bir kanat oluşturması ve tüm bu işlemlerin algılanacak atmosfer ve uçuş koşullarına göre mümkün olduğunca otomatik olarak yapılabilmesi gerekmektedir. Şüphesiz ortaya çıkacak kanat/kontrol yüzeyinin üretilebilmesi ve bakımının da kolaylıkla yapılabilmesi göz 2

önünde tutulması gereken önemli etkenlerdir. Görüldüğü gibi problemin çözümü sadece çok disiplinli bir çalışma değil, yoğun disiplinlerarası etkinlikler de gerektirmektedir. Konu üzerinde gerek sivil havacılık (CleanSky) gerekse de askeri havacılık (6. Nesil uçaklar) açısından çalışmalar sürmektedir. Bu çalışmalar sonucunda özellikle CO 2 ve NO x emisyonlarında önemli azaltılmalar hedeflenmektedir. Uçuş evreleri bir yaklaşıma göre iki kısımda incelenmiş (Rypdal:2000, Technical Discussion Document 4.2: 2008) ve 1000 metre altındaki aktiviteler iniş-kalkış süreci (LTO, Landing and Take-off Cycle), 1000 metre üzerindeki aktiviteler ise seyir (cruise) olarak gruplanmıştır. Şekil 2 de gösterilen bu yaklaşımla ilgili bazı hesaplara göre, kullanılan yakıtın %5 ila %20 si LTO sürecinde harcanmaktadır. Yolcu uçaklarının kanat ve kontrol yüzeyleri en verimli seyir özellikleri verecek şekilde tasarlansalar da; LTO süreci için en iyileştirilmiş kanat tasarımlarının (optimum wing design) yakıt sarfiyatını ve hava kirliliğini azaltacağı açıktır. Şekil-2: Bir Yolcu Uçağının Tipik Uçuş Evreleri Kaynak: Rypdal:2000, Technical Discussion Document 4.2: 2008 Buna ilaveten tipik bir B737-800 uçuşunun taksi, kalkış, yükselme, seyir, alçalma ve inişi kapsayan tüm evreleri incelenerek yapılan bir çalışmada (Technical Discussion Document 7.0: 2008); kullanılan yakıtın yaklaşık %16 sının seyir evresinde, %84 lük oranının da kalan tüm uçuş evrelerinde harcandığı belirlenmiştir. Bu konu ilgili uçuş profili ve veriler Şekil 3 te gösterilmiştir. Bu da uçaklarda kanat ve kontrol yüzeyi tasarımındaki en iyileştirmenin sadece seyir için değil; uçuşun tüm evreleri için yapılması gerekliliğini ve bunun önemini sergilemektedir. 3

Şekil-3: Bir Boeing 737-800 Yolcu Uçağının Uçuş Evrelerindeki Yakıt Tüketimi Kaynak: Technical Discussion Document 7.0:2008 Tüm uçuş evreleri için en iyileştirilmiş kanat/kontrol yüzeyi yapısına sahip bir hava taşıtı, farklı görev profilleri için tasarlanmış ve en iyileştirilmiş farklı hava taşıtlarının görevini de tek başına yerine getirebilme yeteneğine sahiptir. Bu da birden fazla taşıtın yaratacağı hava kirliliğinin önüne geçilmesine olanak tanıyan potansiyellerden biridir. Uçakların farklı uçuş evrelerinde etkin performans göstermeleri, farklı uçuş koşullarına uyumlu olacak şekilde en iyileştirilmiş kanat ve kontrol yüzeylerine sahip olmalarıyla mümkündür. Bu da uçakların uçuş sürecinde kanat ve kontrol yüzeylerinin büyük oranda şekil değiştirmelerini gerektirmektedir. Bu yaklaşımın getireceği yararlardan birisi de uçuşun tüm evrelerinde taşıma kuvvetinin sürükleme kuvvetine olan oranının arttırılmasıdır. Öte yandan kanat üzerindeki akışın belli uçuş evrelerinde yüzeyden kopmasının önüne geçilerek buna bağlı aerodinamik gürültü de azaltılabilecektir. Büyük oranda şekil değiştiren kanatların olası bir yararı da bazı acil durumlarının 4

önlenebilecek olmasıdır. Herhangi bir olası motor arızası durumunda kanat alanını otomatik olarak arttırılabilme yeteneği ve bunun uygulanabilirliği hem perdövites hızını azaltacak, hem de süzülüş performansının artmasına olanak sağlayacaktır. ODTÜ Havacılık ve Uzay Mühendisliği Bölümü nde 2007 yılından bu yana şekil değiştirebilen kontrol yüzeyleriyle ilgili çeşitli çalışmalar yapılmaktadır (TÜBİTAK 107M103 Projesi: 2011, Ünlüsoy: 2010, İnsuyu: 2010, Sakarya: 2010). TÜBİTAK 107M103 projesiyle, firar kenarında yapısal değişiklikler yapılarak flap ve kanatçıklarındaki kamburluk oranı değiştirilebilen, bir İnsansız Hava Aracı ODTÜ de özgün olarak tasarlanmış ve TAI de üretilmiştir. Şekil 4 te gösterilen bu uçakla çeşitli uçuş testleri de yapılmış ve testler sonucunda geliştirilen kambur değişikliği yönteminin başarılı olduğu Cooper-Harper değerlendirmeleriyle de doğrulanmıştır. 26 Mayıs 2010 tarihli ilk uçuşa ait Cooper- Harper test sonucu Şekil 5 de gösterilmiştir. Şekil-4: ODTÜ Havacılık ve Uzay Mühendisliği Bölümünde TÜBİTAK 107M103 Projesi Kapsamında Tasarlanan, TAI de Üretilen ve Uçurulan İnsansız Hava Aracı 5

Şekil-5: ODTÜ Havacılık ve Uzay Mühendisliği Bölümünde TÜBİTAK 107M103 Projesi Kapsamında Tasarlanan İnsansız Hava Aracının 26 Mayıs 2010 Tarihli İlk Uçuş Testi Cooper-Harper Değerlendirmesi 6

Konu ile ilgili olarak yapılan diğer çalışmalarda özellikle kanadın formunu değiştirici görüşler öne sürülmektedir. Milano Polytechnic üniversitesince geliştirilen (Ricci: 2008) ve firar kenarında değişiklik sağlayan yaklaşımdan (Şekil 6), TÜBİTAK 107M103 projesi kavramsal tasarımında yararlanılmıştır. Bir Avrupa Birliği projesi olan SADE (Smart High Lift Devices for Next Generation Wings) kapsamında hücum kenarında değişiklik sağlayan yaklaşımlar geliştirilip (Şekil 7); bir A320 uçağına başarıyla uygulanmıştır (Kintscher, Heintze ve Monner: 2010). Bir diğer yaklaşımda ise hem kanat boyu hem de kuyruk boyu teleskopik olarak değiştirilmiş (Şekil 8), ayrıca kanada süpürme açısını değiştirebilme yeteneği de eklenmiştir (Neal, Good, Johnston, Robertshaw, Mason, ve Inman: 2004). Şekil-6: : Milano Polytechnic Üniversitesinde Geliştirilen Firar Kenarı Kavramı Kaynak: Ricci: 2008. Şekil-7: SADE Projesi Kapsamında Geliştirilen Hücum Kenarı Kavramı Kaynak: Kintscher, Heintze ve Monner: 2010. 7

Şekil-8: Kanat ve Gövdesi Teleskopik Olarak Değişen ve Süpürme Açısını Değiştirme Yeteneği Olan Yaklaşım Kaynak: Neal, Good, Johnston, Robertshaw, Mason, ve Inman: 2004. 3. BULGULAR: Büyük oranda şekil değiştirebilen kanat/ kontrol yüzeylerinin tasarımında en kritik nokta kabuklardır. Kabukların hem belirgin miktarda şekil değiştirebilecek esneklikte, hem de maruz kalınacak hava yüklerine direnebilecek mukavemette olmaları beklendiğinden; tasarım ve üretim süreçlerinde kullanılacak kabuk malzemelerinin hem anizotropik hem de değişken direngenliğe (variable stiffness) sahip olmaları avantaj olacaktır. Kanat iç yapısı kullanılacak çeşitli mekanizmalar yardımıyla hareket ederek kanat alanını büyültüp küçültürken, kabuk ta yırtılmadan bu hareketleri takip edebilmelidir. Karbon nano tüplerle güçlendirilmiş polimerler/ şekil hafızalı polimerler aday malzemeler olarak öne çıkmaktadırlar (Thill, Etches, Bond, Potter ve Weaver: 2008). Kanatların/ kontrol yüzeylerinin esneklikten dolayı çok fazla miktarda hareket edebilmeleri ve bunun yanında kullanılacak polimer malzemelerinin getireceği olası malzeme doğrusalsızlığı klasik, doğrusal yapısal analiz yöntem ve gereçlerinin kullanımını neredeyse imkansız kılmaktadır. Bu nedenle yapısal tasarım ve analiz sürecinde doğrusal olmayan yöntemlerin (nonlinear analysis methods) ve programların geliştirilmesi ve 8

kullanılması gerekmektedir. Yapısal doğrusalsızlıklar, aerodinamik yükler altında davranışın incelenmesini sağlayan aeroelastik analiz yöntemlerinin de doğrusal olmayacak şekilde (nonlinear aeroelasticity) geliştirilmesini zorunlu kılmaktadır. 4. SONUÇ: Bu bildiride, gelecekteki gerek insansız, gerekse de insanlı uçaklarda kullanılma olasılığı yüksek olan, büyük oranda şekil değiştirebilen kanat/ kontrol yüzeyleri tanıtılmış ve uçuştaki etkinlikleri, özellikle sağlayabilecekleri yakıt tasarrufu açısından gösterilmiştir. Çeşitli güncel araştırmalara da konu olan yaklaşımla ilgili örnekler tanıtılmış, kullanım için geliştirilmesi gerekli olan tasarım ve analiz yöntemleri belirtilmiş ve nedenleri açıklanmıştır. KAYNAKÇA: Canfield ve Westfall (2008), Distributed Actuation System for a Flexible in-plane Morphing Wing, Advanced Course on Morphing Aircraft, Mechanisms and Systems, Lisbon, Portekiz. Rypdal (2000), Aircraft Emissions, Intergovernmental Panel on Climate Change, Good Practice Guidance and Uncertainty Management in National Greenhouse Gas Inventories, Uniten Nations Environment Programme, New York. Technical Discussion Document 4.2 (2008), Including Climate Impacts of NOX in a Dynamic Cost Indexing Tool, Innovative Cooperative Actions of Research and Development in EUROCONTROL Programme CARE INO III; Imperial College, Londra, İngiltere. Technical Discussion Document 7.0 (2008), Outline Instructions for Calculating Emissions and Associated Costs and Impacts, Innovative Cooperative Actions of Research and Development in EUROCONTROL Programme CARE INO III; Imperial College Londra, İngiltere. TÜBİTAK 107M103 Projesi (2011), Taktik İnsansız Hava Araçlarının Göreve Uyumlu Kanatlarında Kambur ve Burulma Etkisinin Çırpma ve Kontrol Yönünden Analizi. Ünlüsoy (2010), Structural Design and Analysis of the Mission Adaptive Wings of an Unmanned Aerial Vehicle, Y. Lisans Tezi, ODTÜ, Havacılık ve Uzay Mühendisliği Bölümü. 9

İnsuyu (2010), Aero-Structural Design and Analysis of an Unmanned Aerial Vehicle and its Mission Adaptive Wing, Y. Lisans Tezi, ODTÜ, Havacılık ve Uzay Mühendisliği Bölümü. Sakarya (2010), Structural Design and Evaluation of an Adaptive Camber Wing, Y. Lisans Tezi, ODTÜ, Havacılık ve Uzay Mühendisliği Bölümü. Ricci (2008), Adaptive Camber Mechanism for Morphing-Experiences at DIA-PoliMi, Advanced Course on Morphing Aircraft, Mechanisms and Systems, Lisbon, Portekiz. Kintscher, Heintze ve Monner (2010), Structural Design of a Smart Leading Edge Device for Seamless and Gapless High Lift Systems, 1st EASN Association Workshop on Aerostructures, Paris, Fransa. Neal, Good, Johnston, Robertshaw, Mason ve Inman (2004), Design and Wind-tunnel Analysis of a Fully Adaptive Aircraft Configuration, 45th AIAA/ ASME/ ASCE/ AHS/ ASC Structures, Structural Dynamics & Materials Conference. Thill, Etches, Bond, Potter ve Weaver (2008), Morphing Skins, The Aeronautical Journal. 10