Berat Taha Çetin,Sueda Çelik,Onur Toprak,Cansu Aygün

  •  Yıl : 2024
  •  Cilt : 3
  •  Sayı : 2
  •  Sayfa : 113-126
Bu çalışma, engebeli arazilerde çalışabilen çok amaçlı bir Dikey Kalkış ve İniş (VTOL) İnsansız Hava Aracının (İHA) kavramsal ve detaylı tasarımına odaklanmaktadır. Son yıllarda VTOL teknolojisindeki hızlı gelişmeler, tarım, lojistik ve savunma gibi sektörlerde geleneksel sistemlere kıyasla daha az alan gerektiren ve çok yönlü yeteneklere sahip hava araçlarına olan talebi artırmıştır. Operasyonel yükü rahat şekilde değiştirilen VTOL hava araçları günümüzde mühimmat bırakma, tarımsal ilaçlama, arama kurtarma, yangın söndürme gibi birçok sektörde kullanılabilmektedir. VTOL İHA'lar hibrit konseptleri sayesinde dar alanlarda kalkış ve iniş yapabilme, havada sabit kalabilme ve yatay uçuş moduna geçiş sağlayarak önemli operasyonel avantajlar sunmaktadır. Bu çalışmada tasarlanan İHA, 20 m/s seyir hızı, 100-500 metre arasında değişen maksimum irtifa aralığı ve 0,5 kg faydalı yük kapasitesiyle zorlu görevler için optimize edilmiştir. Hava aracı çeşitli görev aygıtları ile konfigüre edilerek veri toplama, yük taşıma ve gözlem gibi görev profillerini desteklemektedir, NACA 4412 kanat profili, ters V kuyruk konfigürasyonu ve modüler bileşenler gibi aerodinamik ve yapısal özellikler göz önünde bulundurularak geliştirilmiştir. Tasarım sürecinde XFLR5 ve OpenVSP gibi analiz araçları modelleme içinse Solidworks kullanılarak aerodinamik parametreler doğrulanmış, tasarımın uçuş stabilitesi ve performans gerekliliklerini karşıladığı onaylanmıştır. Bu İHA, hem savunma hem de ticari uygulamalar için maliyet etkin, yüksek performanslı ve güvenilir bir çözüm sunmaktadır. Ayrıca modüler yapısı sayesinde farklı görev senaryolarına kolayca uyum sağlayabilmektedir. Önerilen tasarım, günümüzün karmaşık operasyonel ihtiyaçlarını karşılamak ve İHA teknolojilerinde yenilikçi çözümler geliştirmek için önemli bir katkı sunmaktadır. Sonuç olarak, bu çalışma, VTOL hava araçlarının kullanım potansiyelini artırmaya yönelik yeni yaklaşımlar sunmakta ve çeşitli operasyonel senaryolar için çözümler önermektedir.
Atıf yapmak için : Çetin, B. T., Aygün, C., Toprak, O., & Çelik, S. (2024). Design of a multi-purpose vertical take-off and landing unmanned aerial vehicle. Aerospace Research Letters (ASREL), 3(2), 113-126. https://doi.org/10.56753/ASREL.2024.2.3

Çıkar İlişkisi : Yazarlar çıkar çatışması olmadığını beyan etmiştir.

Bu makale CC BY-NC 4.0 lisansı ile yayımlanmıştır.
Asrel Aerospace Research Letters
2024, Cilt3, Sayı2
E-ISSN: 2980-0064
Geliş Tarihi : , Kabul Tarihi : , Yayın Tarihi :

Kaynakça

  1. Çoban, S., Kiracı, K., Akan, E., & Uzun, M. (2022). MALE UAV selection in interval Type-2 fuzzy sets environment. Journal of Intelligent & Fuzzy Systems, 43(5), 5567–5594. https://doi.org/10.3233/JIFS-212574
  2. Dağ, T., Ünler, T., Çopur, E. H., & Çakın, U. (2022). Kentsel hava taşımacılığında kullanılacak dikey iniş-kalkış kabiliyetine sahip bir hava aracının kavramsal tasarımı ve menzil hesabı. Konya Journal of Engineering Sciences, 10(3), 649–664. https://doi.org/10.36306/konjes.1090492
  3. Erol, V., Şumnu, A., & Eraslan, Y. (2023). Optimization of NACA 4412 Airfoil Using Taguchi Method. www.yazyayinlari.com
  4. Kurt, Ş., & Ün, O. (2015). İnsansız hava araçları (İHA) üzerine hava hukuku açısından bir değerlendirme. Unpublished work.
  5. Mieloszyk, J., Tarnowski, A., & Goetzendorf-Grabowski, T. (2024). Designing aerodynamic devices for UAV – lessons learned. Aircraft Engineering and Aerospace Technology, 96(1), 73–83. https://doi.org/10.1108/AEAT-02-2023-0060
  6. OKTAY, T., & ÖZEN, E. (2021). Döner Kanatlı İnsansız Hava Aracının Sistem Tasarımı ve Kontrolü. European Journal of Science and Technology. https://doi.org/10.31590/ejosat.957056
  7. Sertkaya, A. (2020). MİNİ SİHA KONSEPT TASARIMI VE ANALİZİ. https://www.researchgate.net/publication/340038695
  8. Uzun, M., & Oktay, T. (2023). Simultaneous UAV having actively sweep angle morphing wing and flight control system design. Aircraft Engineering and Aerospace Technology, 95(7), 1062–1068. https://doi.org/10.1108/AEAT-09-2022-0259
  9. Uzun, M., Özdemir, M., Yıldırım, Ç. V., & Çoban, S. (2022). A novel biomimetic wing design and optimizing aerodynamic performance. Journal of Aviation, 6(1), 12–25. https://doi.org/10.30518/jav.1031989
  10. Ünler, T., Dağ, T., & Öztürk, M. (2021). SabitKanatBirnsanszHavaAracKonseptTasarm3. 3rd International Conference on Applied Engineering and Natural Sciences.
  11. Wang, Y., Li, X., Wu, T., & Yin, H. (2023). Multidisciplinary Design and Optimization of Variable Camber Wing with Non-Equal Chord. Aerospace, 10(4). https://doi.org/10.3390/aerospace10040336
  12. Akkamiş, M., & Çalişkan, S. (2020). Türkiye İnsansız Hava Araçları Dergisi Derleme Makalesi. Türkiye İnsansız Hava Araçları Dergisi, 2(1). https://dergipark.org.tr/tr/pub/mihad
  13. Raymer, D. (2012). Aircraft design: a conceptual approach. American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc..