Çok maksatlı savaş uçağı iniş takımlarında bağlantı elemanları tasarımı ve analizi
Multi-role fighter aircraft landing gear fasteners-bulkhead design and anaysis
Yazar: OĞUZHAN ORHAN
Danışman: PROF. DR. İBRAHİM ÖZKOL
İstanbul Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Savunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Savunma ve Savunma Teknolojileri = Defense and Defense Technologies

Özet:
Bu tez çalışması kapsamında iniş takımlarının tarihsel süreçte gelişimi incelenerek, günümüz modern savaş uçaklarından Savaşan Şahin F-16 savaş uçağı iniş takımlarının gövdeye bağlantı elemanında(FS 341.8 Bulkhead) meydana gelen deformasyonun araştırılması, daha uygun malzeme ve tasarım 
 seçeneklerinin geliştirilmesi ve en sonda optimum bulunan çözümün uygulanarak analizinin çeşitli
şartlar ve farklı durumlarda uygulanması süreci araştırılmıştır.

Uçaklar, temel olarak 5 ana bölmeden oluşmaktadır. Bunlar; uçakta yer alan tüm bölmeleri, dolaylı ya da doğrudan bağlandığı, görev tanımına göre yolcu, mühimmat ya da motoru içinde barındıran gövde yapısı, uçakların havada kalmasını, taşınmasını sağlayan kanat yapısı, uçağın dengeli bir uçuş gerçekleştirmesini sağlayan kuyruk yapısı, uçaklarda itiş gücünü sağlayan motor yapısı ve son olarak
uçakların kalkış ve inişte üzerinde yol aldığı ve desteklendiği iniş takımı yapısıdır.

İniş takımları, uçağın yerle olan bağlantısını sağlaması, inişte gerçekleşen yüksek kuvvet ve gerilmelerin absorbe edilmesi, sönümlenmesi, dengeli ve hasarsız bir inişin, kalkışın ve taksilemenin gerçekleşebilmesi için kullanıldığından uçak yapısında çok önemli bir yere sahiptir. Birçok görevi yerine getirmesi sebebiyle kompleks bir yapıya sahip olan iniş takımları uçağın tasarımı sürecine göre birçok mühendislik biliminin ortak çalışmasının sonucu olarak ortaya 
 konmaktadır. Yapısal tasarım ve hidrolik mühendisliği, ağırlık ve aerodinamik hesaplamalar, pistle alakalı mühendislik incelemeleri ve ekonomik seçimler ve hesaplamalar düşünüldüğünde birçok farklı bilim dalını ve mühendislik alanlarını içerdiği gözlemlenmektedir. Tezde giriş bölümünde tüm tez yazım süresince yapılan araştırmalar, gözlemler ve uygulamalar hakkında temel bilgilendirme yapılmıştır. İşleyiş sıralamasına uygun biçimde tez aşamalarının bilgileri aktarılmıştır.

İkinci bölüm kapsamında literatür araştırması yapılarak farklı görev tanımlamalarına göre değişik özelliklere ve fiziksel yapıya sahip iniş takımları üzerinden iniş takımlarının sahip olduğu komponentler hakkında bilgilendirme yapılmış, bu sistemlerin nasıl konumlandırıldığı birbirleriyle ilişkileri ifade edilmiştir. Uyum halinde çalışan sistemlerin işleyişleri ve özellikleri  belirtilerek bu yapılara ait hesaplamalar ve gereklilikler anlatılmıştır.

Literatür araştırmasından edinilen bilgilerle yeni nesil çok maksatlı savaş uçağı F-16 Savaşan Şahin'de(Fighting Falcon) kullanılan iniş takımlarının özellikleri üçüncü bölümde incelenerek, tasarım, gereksinimlere göre seçim ve uygulama hakkında detaylı çalışmalar gerçekleştirilmiş ve sunulmuştur. Bu bölümde boyutlandırma, görev, uçak ağırlığı ve hız parametreleri düşünülerek gerçekleştirilen sistem tasarımları incelenmiştir.

Dördüncü bölümde gerçekleştirilen tasarımlarda ömür süresi uzatılmak istenen iniş takımının ana gövdesine bağlanma yapılarındaki deformasyonlar ortaya konularak problemlere getirilen çözümler anlatılmıştır. Savaş uçaklarının hızlarına ve ağırlıklarına bağlı, kısa mesafe iniş için gerekli olan frenlemeler sebebiyle olası tehlikeler ve yapılarda meydana gelen deformasyonlar ile ömür hesaplamaları gerçekleştirilmiştir.

Son olarak gerçekleştirilen ölçümler sonucunda yapılarda gerçekleşen deformasyonu azaltıcı tasarım ve malzeme seçilimi hakkında yeni öneriler ve sonuçlar verilmiştir.

Abstract:
This master thesis aims to explain modern air fighter landing gear system features and 
 characterizations. In the beginning, historical improvement and development of the aircraft landing gear systems which used for air fighter planes are researched and categorized. Specifically, one of the today's modern air fighter jet Fighting Falcon F-16 versions and its landing gear systems are investigated thoroughly and explained comprehensively. F-16's fuselage and landing gear has a connection FS 341.8 Bulkhead. The bulkhead's useful economic life/lifetime, deformation and process analysis, investigation of new material and design selection for better lifecycle are worked and determined under various circumstances.

Generally an aircraft consist of five mainly sections. These are the fuselage, wings, tails, engine and landing gear. Fuselage is all the compartments in the aircraft which directly or indirectly connected in there, according to the task description of the passenger, ammunition or engine housing in the body structure; the wings are making aircrafts able to stay and fly in the air; the tail structure that allows to carry a balanced flight of aircraft; engine structure to provide a propulsion on various directions and finally the landing gear structure on which the planes travel and support the take-off and landing.

Landing Gears perform very significant assignments which are making connection aircraft with earth surface; absorption of landing forces, moments and stresses; undamaged and balanced landing, takeoff and taxing. Because of these duties, Landing Gears have crucial part of aircraft and have complex structure which construct and comprise from cooperation of many different engineering disciplines.
Considering structural design and hydraulic systems, weight and aerodynamic calculations, runway-related engineering studies and economic choices and calculations, it is observed that it includes many different disciplines and engineering fields.

In the introduction part of the thesis, basic information about the researches, observations and applications has introduced. The information of the thesis stages was transferred in accordance with the order of operation. Within the scope of the second part, the literature research was conducted and the components of the landing gear were introduced over the landing gear with different characteristics and physical structure according to different job descriptions and the relations of these systems were defined. The operation and characteristics of the systems operating in compliance are showed and the calculations and requirements of these structures are explained.

In the third section, with the information obtained from the literature research, the characteristics of the landing gear used in the new generation multi-purpose fighter F-16 Fighting 
 alcon were examined and detailed studies were carried out about the design, selection and 
 application according to the requirements. In this section, the system designs realized by considering dimensioning, task, aircraft weight and speed parameters are investigated.

The deformations in the attachment structures to the main body of the landing gear which is intended to be extended in the designs are presented and the solutions to the problems are explained in the fourth section. Depending on the speed and weight of the combat aircraft, possible dangers and eformations of structures due to braking required for short-distance landing and life calculations were performed.

Finally, as a result of the measurements carried out, new suggestions and results were displayed on the design and material selection to reduce the deformation in the structure.