İnsansız hava aracı iniş takımı tasarımı ve analizi
Landing gear design and analysis for unmanned aerial vehicle
Yazar: MÜBERRA RÜVEYDA KOÇAK
Danışman: PROF. DR. İHSAN KORKUT
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İmalat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Uçak Mühendisliği = Aeronautical Engineering
Dizin: Bilgisayar destekli tasarım = Computer aided design ; Sonlu elemanlar yöntemi = Finite element method ; İniş takımı = Landing gear ; İnsansız hava aracı = Unmanned aerial vehicle

Özet:
Bu tez çalışmasında bir insansız hava aracı için burun ve ana iniş takımlarının yapısal tasarımları yapılmış ve analizleri gerçekleştirilmiştir. Literatür araştırmaları sonucu iniş takımlarıyla ilgili hesaplamalar temel alınarak burun ve ana iniş takımları için tasarımlar yapılmıştır. İniş takımları hava aracının iniş, kalkış ve zemin üzerinde taksi yapmasını sağlayan, hava aracının inişi sırasında oluşan statik ve dinamik yükleri sönümlemeye yarayan mekanik sistemlerdir. İniş takımı, aerodinamik, hidrolik, elektrik ve elektronik gibi mühendislik bilimleri de göz önüne alınarak tasarlanmaktadır. Dikkat edilmesi gereken başka bir konu ise iniş takımının konumudur. İniş takımına etkiyen yükler, hava aracının iniş yapacağı pistin özellikleri, dalış hızı, ön ve arka ağırlık merkezi konumları, tekerlek boyutları gibi parametreler tasarım aşamasında kontrol edilmelidir. Tasarım parametrelerine göre burun ve ana iniş takımları alt bileşenleri boyutlandırılmıştır. Burun iniş takımı ve ana iniş takımları için lastik, jant, iniş takımı çatalı ve aks boyutları belirlenmiştir. Boyutlandırma ile birlikte, alt ve üst kol, amortisör, alt ve üst silindir, alt ve üst destek parça tasarımları yapılmıştır. Üç boyutlu tasarımlar SolidWorks programında gerçekleştirilmiştir. Alt bileşenlerin tasarımları gerçekleştirildikten sonra burun iniş takımı ve ana iniş takımlarının montajları gerçekleştirilmiştir. Analizlerde ANSYS programı kullanılmıştır. Analizler sonucunda, Von-Mises gerilmeleri ve deformasyon değerleri tespit edilerek, akma dayanımına göre emniyet katsayısı belirlenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda tasarlanan iniş takımı parçalarının en olumsuz şartlarda istenilen durumları karşıladığı görülmüştür. Tasarımı yapılan parçaların 1,25-3 emniyet katsayısına göre emniyetli olduğu görülmüş ve literatür doğrulanmıştır.

Abstract:
In this thesis, the structural designs and analyzes of the nose and main landing gear for an unmanned aerial vehicle were made. Based on the calculations related to the landing gear as a result of the literature research, designs for the nose and main landing gear were made. Landing gear is a mechanical system that allows the aircraft to land, take off and taxi on the ground, and to absorb static and dynamic loads that occur during the landing of the aircraft. The landing gear is designed taking into account engineering sciences such as aerodynamics, hydraulics, electricity and electronics. Another issue that should be paid attention to is the position of the landing gear. Parameters such as the loads acting on the landing gear, the characteristics of the runway where the aircraft will land, the diving speed, the front and rear center of gravity positions, wheel dimensions should be checked at the design stage. According to the design parameters, the nose and the main landing gear subcomponents are sized. The dimensions of the tire, rim, landing gear fork and axle for the nose landing gear and the main landing gear were determined. Along with the sizing, the designs of the lower and upper arms, shock absorbers, lower and upper cylinders, lower and upper support parts were made. Three-dimensional designs were performed in the SolidWorks program. After the designs of the lower components were carried out, the nose landing gear and the main landing gear were assembled. The ANSYS program was used in the analyses. As a result of the analyzes. Von-Mises stresses and deformation values were determined and the safety coefficient was determined according to the yield strength. As a result of the studies carried out, it has been seen that the landing gear parts designed meet the desired conditions in the most adverse conditions. The designed parts were found to be safe according to the 1,25-3 safety coefficient and the literature was confirmed.