İletişimISSN:e-ISSN: 2980-0064
Yazar GirişiHakem GirişiYeni Üyelik
TürkçeEnglish
AnasayfaAmaç ve KapsamHAKKINDAYAZARLAR İÇİN REHBERMakale GönderSon SayıArşivİletişim

Helikopter Turboşaft Motorlarında Performans Analizi: Agusta A119 PT6B-37 Örneği

Enes Günaltılı

  • Enes Günaltılı: NECMETTİN ERBAKAN ÜNİVERSİTESİ
  •  Yıl : 2025
  •  Cilt : 4
  •  Sayı : 1
  •  Sayfa : 93-115
Bu çalışma, Agusta A119 helikopterinde kullanılan PT6B-37A turboşaft motorunun farklı irtifa koşullarındaki enerji ve ekserji temelli performans analizini kapsamlı bir şekilde sunmaktadır. İnceleme, Uluslararası Standart Atmosfer (ISA) koşulları altında, 0 m, 300 m, 600 m ve 900 m irtifalarda motor davranışının değerlendirilmesine odaklanmaktadır. Çalışmanın temel amacı, motorun termodinamik performansını analiz ederek irtifa değişiminin verimlilik ve tersinmezlik üzerindeki etkilerini ortaya koymaktır. Bu kapsamda hibrit bir modelleme yöntemi izlenmiştir: Motorun tasarım noktası verileri GasTurb 14 yazılımı ile simüle edilmiş, ardından MATLAB tabanlı özel bir analiz kodu aracılığıyla her irtifada enerji ve ekserji parametreleri hesaplanmıştır. Ayrıca, bileşen düzeyinde (kompresör, yanma odası, türbin, egzoz) ayrıntılı analizler gerçekleştirilmiştir. Analiz sonuçlarına göre, deniz seviyesinde motorun şaft gücü 712,3 kW, genel enerji verimliliği ise %26,24 olarak belirlenmiştir. Artan irtifa ile birlikte şaft gücü ve termal verimlilikte %9’a varan düşüşler gözlemlenirken, özgül yakıt tüketimi ve ekserji yıkımı artış göstermiştir. Özellikle yanma odası ve egzoz sisteminin atmosferik değişimlere yüksek derecede duyarlı olduğu ve ekserji kayıplarının temel kaynaklarını oluşturduğu tespit edilmiştir. Yanma odasında meydana gelen kimyasal tersinmezlikler, yüksek alev sıcaklığına bağlı entropi üretimi ve basınç kayıpları, sistemin genel verimliliğini sınırlayan ana faktörler arasında yer almıştır. Ayrıca, çevresel parametreler kapsamında değerlendirilen NOx emisyonlarının, artan irtifa ile birlikte azaldığı belirlenmiştir. Bu durum, daha düşük yanma sıcaklıkları ve kısmi oksijen basıncındaki azalmayla ilişkilidir. Elde edilen bulgular, motor üreticileri, kullanıcıları ve araştırmacılar için önemli teknik veriler sağlamakta olup; irtifaya duyarlı tasarım çözümleri, görev planlama stratejileri, yakıt optimizasyonu ve çevresel etki azaltımı açısından yol gösterici niteliktedir. Bu analiz aynı zamanda gelecekteki hibrit elektrikli helikopter platformları için referans niteliği taşıyabilecek parametre temelli tasarım kriterlerinin geliştirilmesine de katkı sağlayabilir.
Atıf yapmak için : Günaltılı, E. (2025). Performance analysis of helicopter turboshaft engines: The case of agusta A119 PT6B-37. Aerospace Research Letters (ASREL), 4(1), 93-115. https://doi.org/10.56753/ASREL.2025.1.7

Çıkar İlişkisi : Yazarlar çıkar çatışması olmadığını beyan etmiştir.

Bu makale CC BY-NC 4.0 lisansı ile yayımlanmıştır.
Asrel Aerospace Research Letters
2025, Cilt4, Sayı1
E-ISSN: 2980-0064
Geliş Tarihi : , Kabul Tarihi : , Yayın Tarihi :

Kaynakça

  1. Ateş, B., Bayraktar, S., Arıcı, M., Akçay, Z., Durak, B., & Uyaner, M. (2023). Termoplastik kompozitten yapılmış ve kapı boşluğu içeren uçak gövde parçasının sanal testi. Aerospace Research Letters (ASREL) Dergisi, 2(2), 56–62. http://dx.doi.org/10.56753/ASREL.2023.2.1
  2. Aygün, H. (2022). Thermodynamic, environmental and sustainability calculations of a conceptual turboshaft engine under several power settings. Energy, 245, 123251. https://doi.org/10.1016/j.energy.2022.123251.
  3. Balli, Ö. (2017). Advanced exergy analyses of an aircraft turboprop engine (TPE). Energy, 124, 599–612. https://doi.org/10.1016/j.energy.2017.02.121.
  4. Balli, O. (2023). Exergy, sustainability and environmental evaluation of a turboshaft engine used in helicopters. Energy, 275, 127468 https://doi.org/10.1016/j.energy.2023.127593.
  5. Başlamışlı, U. (2012). Helicopter turboshaft engine ground performance with alternative fuels (Yüksek lisans tezi, Orta Doğu Teknik Üniversitesi). https://open.metu.edu.tr/handle/11511/21369.
  6. Bejan, A. (2006). Advanced engineering thermodynamics (3rd ed.). John Wiley & Sons.
  7. Coban, K., Colpan, C. Ö., & Karakoç, T. H. (2017). Application of thermodynamic laws on a military helicopter engine. Energy, 140, 1427–1436. https://doi.org/10.1016/j.energy.2017.07.179.
  8. 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
  9. Çoban, K., Çolpan, C. Ö., & Karakoç, T. H. (2016). Bir helikopter motorunun enerji ve ekserji analizi. Sürdürülebilir Havacılık Araştırmaları Dergisi, 1(1), 27–39.
  10. Dinç, A. (2022). Exergy analysis of a turboprop engine at different flight altitude and speeds using novel consideration. International Journal of Turbo & Jet Engines, 39(4), 471–486. https://doi.org/10.1515/tjj-2020-0045.
  11. EASA. (2007). Type-Certificate Data Sheet No. EASA.IM.E.039 – PT6B-36 Series Engines. European Aviation Safety Agency. https://www.easa.europa.eu/en/downloads/7729/en.
  12. Ekici, S., Altuntaş, O., Açıkkalp, E., Söğüt, M. Z., & Karakoç, T. H. (2016). Assessment of thermodynamic performance and exergetic sustainability of turboprop engine using mixture of kerosene and methanol. International Journal of Exergy, 19(3), 295–314. Doi: 10.1504/ijex.2016.075666
  13. El-Sayed, A. F. (2008). Aircraft propulsion and gas turbine engines. CRC Press.
  14. Hepbaşlı, A. (2008). A key review on exergetic analysis and assessment of renewable energy resources. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 12(3), 593–661. https://doi.org/10.1016/j.rser.2006.10.001.
  15. Jakubowski, M., & Jakliński, P. (2024). Numerical modelling and performance analysis of a free power turbine turboshaft engine using MATLAB. Applied Sciences, 14(23), 11373. https://doi.org/10.3390/app142311373.
  16. Khaliq, A., & Kaushik, S. C. (2004). Thermodynamic performance evaluation of combustion gas turbine cogeneration system with reheat. Applied Thermal Engineering, 24(13), 1785–1795. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2003.12.013.
  17. Kırmızı, M., Aygün, H., & Turan, Ö. (2024). Energetic and exergetic metrics of a cargo aircraft turboprop propulsion system by using regression method for dynamic flight. Energy, 296, 131153. https://doi.org/10.1016/j.energy.2024.131153.
  18. Kocagil, B. M., Çopur, E. H., & Salamcı, M. U. (2024). Adaptif kontrolcü tasarımı kullanılarak laboratuvar helikopteri üzerinde adaptasyon hız değişkeni etkisinin incelenmesi. Aerospace Research Letters (ASREL), 3(2), 79-96. https://doi.org/10.56753/ASREL.2024.2.2
  19. Kurzke, J. (2018). GasTurb 13: Design and off-design performance of gas turbines (Manual). GasTurb GmbH.
  20. Kurzke, J. (2024). GasTurb 14 User Manual. GasTurb GmbH.
  21. Leonardo. (2025). AW119Kx - Commercial and Civil Helicopters. Erişim adresi: https://helicopters.leonardo.com/en/products/aw119kx.
  22. Ortiz-Carretero, J., Pardo, A. C., Goulos, I., & Pachidis, V. (2018). Impact of adverse environmental conditions on rotorcraft operational performance and pollutant emissions. ASME Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 140(2), 021201. https://doi.org/10.1115/1.4037751.
  23. Pratt & Whitney Canada. (2015, October 5). Pratt & Whitney Canada Corp. increases PT6B-37A engine TBO by 1,500 hours. Vertical Magazine.
  24. Pratt & Whitney Canada. (2022, March 8). PT6B-37A engines to power Mercy Flight Central’s four new Leonardo AW119Kx helicopters.
  25. Pratt & Whitney. (2022). PT6B Engine. Erişim adresi: https://www.prattwhitney.com/en/products/helicopter-engines/pt6b.
  26. Rosen, M. A., & Dincer, I. (2001). Exergy as a driver for energy policy and sustainable development. International Journal of Energy Research, 25(11), 1043–1053. DOI: 10.1081/GE-120027881.
  27. Shang, Y. (2023). The latest development of turboshaft engines. Highlights in Science, Engineering and Technology, 71, 268–275. https://doi.org/10.54097/hset.v71i.12709.
  28. Siyahi, M., Siyahi, H., Fallah, M., & Mohammadi, Z. (2024). Thermodynamic optimization and energy-exergy analyses of the turboshaft helicopter engine. International Journal of Thermodynamics, 27(3), 15–25. https://dergipark.org.tr/en/pub/ijot/issue/86797/1458027.
  29. Şöhret, Y., Ekici, S., Altuntaş, O., Açıkkalp, E., & Karakoç, T. H. (2016). Assessment of thermodynamic performance and exergetic sustainability of turboprop engine using mixture of kerosene and methanol. International Journal of Exergy, 19(3), 295–314.
  30. Turan, Ö., & Aydın, H. (2016). Numerical calculation of energy and exergy flows of a turboshaft engine for power generation and helicopter applications. Energy, 115, 914–923. https://doi.org/10.1016/j.energy.2016.09.070.
  31. Zare, V., Khodaparast, S., & Shayan, E. (2021). Comparative thermoeconomic analysis of using different jet fuels in a turboshaft engine for aviation applications. AUT Journal of Mechanical Engineering (Amirkabir), 5(2), 297–312.
  32. Zhang, S., Ma, A., Zhang, T., Ge, N., & Huang, X. (2024). A performance simulation methodology for a whole turboshaft engine based on throughflow modelling. Energies, 17(2), Article 494. https://doi.org/10.3390/en17020494.