Asrel Aerospace Research Letters Arşiv

Benzetim araçları gerçek bir sistemin üretimi ve/veya yönetimi öncesinde büyük maliyetleri önlemek, hızlı prototipleme ile AR-GE çalışması gerçekleştirmek, farklı senaryolarda sınırsız test imkanı sağlamak gibi bir çok avantajı kullanıcısına sunmaktadır. Bu çalışmada MATLAB/Simulink benzetim ortamı kullanılarak uçuş mekaniği kapsamında, İstanbul’dan Kahire’ye bir uçuşun planlaması yapılmıştır. Uçuş planına dair hesaplamalardan önce Euler’in diferansiyel denklem çözücü metodundan (ode1) ve benzetim aracındaki kullanımından bahsedilmişdir. Ardından uçağın değişkenlerinden ( X ve Y eksenlerindeki yatay konum, irtifa, gerçek hava hızı, baş açısı, uçağın kütlesi), kontrol işaretlerinden (motor itkisi, yalpa açısı, uçuş yolu açısı), hava trafiği kurallarından ve gerçek bir uçağın rotasından bahsedilerek benzetim aracının kullanım kapsamı ortaya konmuştur. Çalışmanın kapsamı belirtildikten sonra İstanbul Havalimanından (IST) Kahire Havalimanına (CAI) gerçek bir Boeing 737-700 uçağının uçak performansı operasyonel verileri kullanılarak uçuş rotası ve bu rotadaki kalkış, tırmanma, seyir uçuşu, dönme, iniş gibi hareket değişimleri belirtilmiştir. Tüm uçuşun benzetimi aşamasında Eurocontrol Experimental Centre’ın BADA (Base of Aircraft Data) projesi kapsamında yayınladığı hesaplamalara dayanarak uçağın değişkenleri, 3 boyutta rotası, yataydaki hızı, yakıt tüketimi, uçağın rotasının değişimi vb. gibi veriler görselleştirilerek yorumlanmıştır. Son kısımda ise elde edilen sonuçlar ile birlikte benzetim araçlarının uçuş mekaniği özelinde sağladığı faydalardan bahsedilmiştir. 

Hava uzay araçlarında ağırlıktan kazanç elde edebilmek için özgül mukavemeti yüksek malzemelere yönelim artmıştır. Bunun sonucunda kompozit malzemeler havacılık sektöründe hızla yer edinerek çoğu noktada metallerin yerini almışlardır. Bu kompozitlerin üzerinde gerçekleştirilen darbe deneyleriyle ilgili çalışmalar önem kazanmıştır. Gerçekleştirilecek deneylerin için gerekli zaman ve ortaya çıkacak maliyet, deneyler için seçilen parametre sayısına bağlı olarak üstel olarak artmaktadır. Nümerik analizler yapılmak suretiyle para ve zamandan kazanç elde edilir. Bu çalışmada LS-DYNA yazılımıyla [0, 90, 0, 90, 0, 90] yönelim ile yerleştirilmiş, 6 mm kalınlığındaki ve 50x100 mm boyutundaki E-Cam/Epoksi laminelere düşük hızlı darbe deneyi simüle edilmiştir. Laminelerin üzerine 2,0, 2,5 ve 3,0 m/s hızlarında 12 mm çapında ve 30 kg ağırlığında vurucu ile darbe uygulanmıştır. Gerçekleştirilen düşük hızlı darbe simülasyonunun sonucunda kuvvet-zaman, ivme-zaman, hız-zaman ve enerji-zaman değişimleri elde edilmiştir. Bu değişimler kendi içlerinde karşılaştırılarak kompozit plakanın darbe davranışı ortaya koyulmuştur.

Çalışmada Hoshin Kanri hakkında detaylı araştırmalar yapılmış, Hoshin Kanri'nin tarihçesi, modeli ve çeşitli dalları verilmiş ve PDCA Döngüsü arasındaki ilişkiden bahsedilmiştir. Hoshin Kanri uygulaması, PDCA döngüsünün uygulamalarını kapsar ve bir ilişki ve değiş tokuşta birbirlerinden faydalanırlar. PDCA'ya ek olarak, Hoshin Kanri Metodu'nda kullanılan diğer iki basit ama etkili ve değerli uygulama olan Cathball ve Kendi Kendine Teşhis de çalışmaya dahil edildi. Hoshin Kanri birçok uygulama ve modelle ilişkilendirilmiştir. Adil Model bunun bir örneğidir. Hazırlanan çalışma havacılık sektörü adına yapılmış bir uygulamadır. Bu uygulama ile Hoshin Kanri'nin bahsi geçen sektörde daha verimli kullanılacağı düşünülmektedir.

Uçaklardaki turbojet motorlarında farklı sistem ve yerlerde kullanılmak üzere kompresör bölümünden çekilen havaya tahliye havası denir. Bu çalışmada, tahliye havasının motor performansına etkisi incelenmiştir. Tahliye havasının performans üzerine etkisi incelenirken kompresörleri bölme yöntemi ve tüm havanın kompresör çıkışından çekildiği varsayımına dayanan yöntem kullanılarak karşılaştırma yapılmıştır. Buna ek olarak, analitik hesaplamalar baz alınarak bir arayüz tasarlanmıştır. Bu arayüz ile kullanıcının hızlıca sonuç alabilmesi ve grafikler üzerinden kolayca değerlendirme yapabilmesi amaçlanmıştır. Kullanıcı isterse grafiksel inceleme yerine komponent düzeyinde inceleme de yapabilir. MATLAB ortamında oluşturulan bu arayüz ile kullanıcı tarafından girilen Mach sayısı, irtifa ve kompresör sıkıştırma oranı değerlerinde tahliye havasının itki, jet çıkış basıncı, ve özgül yakıt tüketimine etkisi grafiksel ve komponent düzeyinde bilgi olarak kullanıcıya sunulmaktadır. Her iki yöntemle de arayüzden elde edilen sonuçlar literatür ile karşılaştırıldığında maksimum hata oranının yaklaşık %1.1 olduğu belirlenmiştir. Kompresörden çekilen tahliye havası miktarı arttıkça motorun performansının ve çıkış basıncının düştüğü, özgül yakıt tüketiminin ise arttığı görülmüştür.

Geçmişten günümüze teknolojinin gelişmesiyle havacılık sektörüne olan güven artmıştır. Bu güven ise havacılık faaliyetlerine olan taleplerin yıldan yıla artmasına yol açmıştır. Böyle bir durumda, havacılık faaliyetlerinin gerçekleştirilmesi için ihtiyaç duyulan havalimanları çok daha önemli bir hale gelmiştir. Havalimanlarının sahip olduğu kapasite problemi ve talebin yıldan yıla şiddetli artışından kaynaklı olarak amfibik, eğitim ve özel jet kategorisindeki uçakların havalimanında ihtiyaç duyduğu parklandırma talebi (yatıya kalma), yaz ayları gibi turizm faaliyetlerinin arttığı dönemlerde karşılanamamaktadır. Bu soruna yeni bir havalimanı inşası alternatif çözüm olarak düşünülsede, yüksek finansman ve arazi ihtiyacından dolayı bu alternatif çoğu zaman uygulanamamaktadır. Bu çalışma ise bu sorunun çözümü için daha az maliyet ve daha az arazi ihtiyacı duyan farklı bir tasarım sunmaktadır.