Biyomimetik tabanlı helikopter konma kızakları sönümleme mekanizması
Biomimetic based helicopter landing skids absorption mechanism
Yazar: CEBRAİL CUDRİ
Danışman: PROF. DR. HÜDAYİM BAŞAK
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Endüstriyel Tasarım Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Endüstriyel Tasarım Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Biyomimetik materyaller = Biomimetic materials ; Biyomimikri = Biomimicry ; Havacılık = Aviation ; Soğurucular = Absorbers

Özet:
Tarih boyunca yapılan tasarımlara ilham olarak yenilikçi ve geliştirilmiş yöntemler kullanılmıştır. Havacılık, uzay, savunma sanayi gibi endüstrilerde tasarlanan ve üretilen kompozit yapılar başta olmak üzere hava araçlarında kullanılan ana uçak parçaları son derece önem arz etmektedir. İmal edilen bu uçak parçaları nihai kullanımdan önce birçok işleme tabi tutulmaktadırlar. Serme kalıpları (LATO), ile elde edilen uçak parçaları birçok alt işlemden geçmektedir. Bunlara; İmal edilen uçak parçasının NC tezgâhta işlenebilmesi (MLFX), birden fazla uçak parçasının kaynak edilebilmesi (WLFX), gibi temel yöntemler örnek gösterilebilir. Tüm bu alt işlemlerle birlikte üretilen hava aracı parçaları, tasarımında birçok kısım bulunan hava aracına monte edilirler. Helikopterde bulunan bu kısımlar; pilot kabini, ana ve kuyruk pervaneleri, motor-yakıt kısmı ve konma kızaklarıdır. Konma kızakları; Özellikle zemine konma aşamasında helikopteri oluşturan ana kompozit parçalar ve hareketli mekanizmalar başta olmak üzere tüm helikopter için kritik bir öneme sahiptir. Bu çalışmada; Havacılık ve uzay sanayinde çeşitli yöntemlerle üretilen ve kullanılan kompozit yapıdaki ana hava aracı parçalarının ve hareketli mekanizmaların konma kızakları üzerine doğrudan iniş yaparak helikopterin aerodinamik yapısına, kompozit yapıdaki ana hava aracı parçalarına ve hareketli mekanizmalara zarar vermesini önlemek için biyomimetik tabanlı sönümleme sistemi tasarımı için çalışmalar yapılmıştır. Öncelikle biyomimetik açıdan doğada bulunan canlılar araştırılarak incelenmiştir. Daha sonra biyomimetik açıdan armadillo ve özellikle kirpiler incelenmiştir ve kirpilerin boyun ve sırt kısımlarında bulunan dikenlerin absorbe özellikleri keşf edilerek diken yapılarının modeli çıkartılıp tasarıma eklenmiştir. Bu çalışmayla hedeflenen amaç; Araştırmalar sonucu belirlenen ve darbeyi emme özelliği bulunan kirpi dikenlerinin sarmal yapısı, helikoptere temas edecek sert köpük malzeme ile zemine temas edecek olan alüminyum arasına eklenerek oluşturulan yapı konma kızaklarına monte edilerek hava aracının zemine konma anında oluşacak kuvvet ve salınımı absorbe ederek hava aracında meydana gelecek zararları engellemektir.

Abstract:
Innovative and improved methods have been used to inspire designs throughout history. The main aircraft parts used in aircraft, especially the composite structures designed and produced in industries such as aerospace, defense industry, are extremely important. These manufactured aircraft parts are subjected to many processes before final use. Laying molds (LATO). Aircraft parts obtained by methods go through many sub-processes. To these; The basic methods such as the NC machine tool processing (MLFX), the welding of more than one aircraft part (WLFX), are examples. Aircraft parts produced with all these sub-processes are mounted on the aircraft, which has many parts in its design. These parts in the helicopter; cockpit, main and tail propellers, engine-fuel part and helicopter sleds. Helicopter sleds; It has a critical importance for the whole helicopter, especially the main composite parts and moving mechanisms that make up the helicopter during the landing phase. In this study; Studies have been carried out to design a biomimetic-based absorption system in order to prevent the main aircraft parts and moving mechanisms in composite structure produced and used by various methods in the aerospace industry from directly landing on the landing sleds and damaging the aerodynamic structure of the helicopter and the main aircraft components and moving mechanisms in the composite structure. First of all, the living creatures in nature were investigated and examined in terms of biomimetics. Afterwards, armadillos and especially hedgehogs were examined in terms of biomimetics, and the absorptive properties of spines on the neck and back of hedgehogs were discovered, and the model of spine structures was added to the design. The aim of this study; The spiral structure of the hedgehog spines, which was determined as a result of the researches and has the feature of absorbing the impact, is mounted on the landing skids, which is formed by adding the hard foam material that will contact the helicopter and the aluminum that will contact the ground, to prevent damage to the aircraft by absorbing the force and oscillation that will occur during the landing of the aircraft.