Uçak performans hesaplarına yönelik yazılım geliştirilmesi
Software development for aircraft performance calculations
Yazar: ALİ EKEN
Danışman: PROF. DR. SÜLEYMAN TOLUN ; YRD. DOÇ. DR. HAYRİ ACAR
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Uçak Mühendisliği = Aircraft Engineering
Dizin: Grafiksel kullanıcı arayüzü = Graphical user interface ; Matlab = Matlab ; Mekanik = Mechanics ; Uçaklar = Airplanes

Özet:
Bu çalışmada, uçak performansı hesaplamalarına yönelik geliştirilen, grafik kullanıcı arayüzlü bir program sunulmuştur. Programın kullanımının kolaylaştırılması amacıyla, kullanıcı tarafından sağlanan veri girişleri ve program çıktıları için görsel bir arayüz tasarlanmıştır. Program, MATLAB® dili ile yazılmış ve program arayüzü MATLAB® GUI (MATLAB®'ın garafiksel kullanıcı arayüzü) kullanılarak oluşturulmuştur. Hazırlanan arayüzden ulaşılan değişik uçuş halleri için hesaplamaların yapılabileceği menüler ve kullanım yöntemleri anlatılmıştır. Program, itki ve güç üreten tahrik sistemli uçaklara yöneliktir. Aerodinamik, tahrik sistemi ve temel geometrisi tanımlanan uçak için; seyir, kalkış ve iniş, tırmanma ve alçalma hallerine ait temel performans hesaplamaları yapılabilmektedir. Performans hesaplamalarına ait sonuçlar, hazır grafikler halinde kullanıcıya sunulabilmektedir. Uçağa ait itki, güç, yakıt debisi verileri tablo halinde okunabilmektedir. Bütün hesaplamalar, uçağın maddesel kütle olarak kabul edildiği hareket denklemlerinin analitik ve sayısal çözümlerine dayanmaktadır. Atmosfer, standart atmosfer modeli kullanılarak modellenmiştir. Çözümlere temel teşkil eden seyir, kalkış ve iniş, tırmanma ve süzülme hallerine ait programda kullanılan hesaplama yöntemlerine değinilmiştir. Programın test edilmesi için bir ticari jet yolcu uçağına, bir turboprop nakliye uçağına ve bir sesüstü jet savaş uçağına ait aerodinamik, motor ve geometri bilgisi içeren grafik ve çizelgeler sunulmuş ve sunulan grafiklere ait sayısal değerler tablolaştırılarak, programda kullanılabilir hale getirilmiştir. Hazırlanan verilerle, performans programı kullanılarak yapılan örnek performans hesaplamalarına ait sonuçlar sunulmuştur.

Abstract:
A computer program with a graphical user interface, which is developed for aircraft performance analysis, is introduced in this study. A grafical user interface is developed for data input and output for ease of use. The program is coded in MATLAB® programming language, and the program interface is developed using MATLAB GUI. The menus for the analysis of different flight conditions, which are accessed through the user interface, are introduced and explained. The program is intented for the calculation of jet and propeller aircraft performance. Performance calculations for cruise, take-off and landing, climb and descent are achieved by the program for an aircraft with predefined aerodynamics, engine and geometric data. Results for the performance calculations are obtained in standart performance graphs and charts. Tabulated data depending on engine thrust, power and fuel flow can be used. All calculations are based on the analytic and numerical solutions of two-degrees-of-freedom point-mass equations. The atmosphere is modelled using International Standart Atmosphere Model. The calculation methods used in the program for cruise, take-off and landing, climb and gliding performance are introduced. Graphs, tables and charts for aerodynamics, engine and geometric data for a commercial passenger jet, a turboprop transport aircraft and a supersonic jet fighter are introduced. Some numerical data are extracted from graphs and given in tabulated form. These data are used for program test and evaluation. Representative performance calculations of the program for the given data are introduced.