Savunma sanayi için bir ornithopter mekanizması tasarım ve imalatı
Design and manufacture an ornithopter mechanism for the defense industry
Yazar: SAİT BÜYÜKKAYA
Danışman: PROF. DR. VOLKAN KOVAN
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Konstrüksiyon Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışma insanlarda yüzyıllardır uçma merakı uyandıran kuşlar ve böcekler gibi uçucuların uçuş prensibine dayanan savunma sanayiye yönelik bir sistem oluşturulmasını içermektedir. Literatürde ornithopter diye adlandırılan bu sistemlerin ilk örneğine 9. yüzyılda rastlıyoruz. Bu tezde ilk olarak 9. asırdan günümüze kadar yapılmış ornithopter sistemleri incelenmiştir. Çoğunluğu başarısızlıkla sonuçlanan bu denemelerden geliştirme fikirleri çıkarılmış ve hedef uçuş sistemi olarak kaya kartalları seçilmiştir. Çünkü kaya kartalları hem ısı sütunlarını kullanabilme kabiliyeti sayesinde verimli bir uçuş sistemine sahip hem de kendi ağırlığının 4 katı yük taşıma kabiliyetine sahiptir. Bu da savunma sanayiye uygun bir sistem olduğunu göstermektedir. 
 	Çalışmada hesaplama yöntemi olarak Horst Rabiger'in oluşturduğu Almanca bir eser olan "Bir ornithopter nasıl uçar?" adlı kitabında geçen ornithopterlerin matematiksel modellemesi kullanılarak tasarım ve hesaplama yapılmıştır. Üretim aşamasında ise basitten karmaşığa doğru gidilerek önce çok basit bir çubuk sistemiyle ornithopterin kanat çırpma mekanizması oluşturulmuştur. Sonrasında gerçek boyutlarda bir kanat mekanizması yapılmış fakat kanat mesnetleri üzerindeki dinamik yüklerin fazla olduğu görülmüş ve bunun üzerine sistemin daha küçük ve geliştirilmiş versiyonu tasarlanmıştır.
Nihai üretim esnasında FDM(Fused Deposition Modeling) eklemeli imalat yöntemi kullanılmıştır. İmalat malzemesi olarak ABS (Akrilonitril Bütadien Stiren) plastik ve PLA (Polylaktik Asit) plastik kullanılarak aralarındaki farklar tespit edilmiştir. ABS plastiği daha esnek ve mukavemetli iken PLA plastiğin daha rijit ve gevrek yapıda olduğu görülmüştür.
Son üretim çalışmasında tasarlanan kuş modelinin tüm mekanik ve elektronik parçaları takılmış ve sisteme ilk hareketi verilmiştir. Sistem çalışır durumda olmasına rağmen uçuş yapılabilmesi için birçok modifikasyona ihtiyacı olduğu gözlemlenmiştir. 
ANAHTAR KELİMELER: Eklemeli imalat, FDM yazıcı, İlk uçan insan, Kuşlar nasıl uçar?, Ornithopter, , RC kuş, Robot kuş

Abstract:
This study includes the creation of a system for the defense industry, based on the flight principle of volatiles, such as birds and insects, which have aroused the curiosity of people for centuries. We encounter the first example of these systems, which are called ornithopters in the literature, in the 9th century. In this project, ornithopter systems made from the 9th century until today were examined. Development ideas were extracted from these trials and golden eagles were chosen as the target flight system. Because golden eagles both have an efficient flight system thanks to their ability to use heat columns and can carry 4 times their own weight. This shows that it is a suitable system for the defense industry.
As a calculation method in the study, "How does an ornithopter fly?", a German work created by Horst Räbiger. The design was made using the mathematical modeling of ornithopters mentioned in his book. In the production phase we have maked progress from simple to complex. Therefore the wing flapping mechanism of the ornithopter was created with a very simple rod system, Afterwards, a real-size wing mechanism was built, but the dynamic loads on the wing supports were found to be high. For this reason a smaller and improved version of the system was designed.
During the final production FDM(Fused Deposition Modeling) additive manufacturing method was used. The differences between them were determined by using ABS (Acrylonitrile butadiene styrene) plastic and PLA (Polylactic acid) plastic as manufacturing materials. It has been observed that while ABS plastic is more flexible and durable, PLA plastic is more rigid and brittle.
In the last production all mechanical and electronic parts of the designed bird model were installed and the system was given its first movement. Although the system is in working condition, it has been observed that it needs many modifications in order to be able to fly.
KEYWORDS: Additive manufacturing, FDM printer, First human to fly, How do birds fly?, Ornithopter, , RC bird, Robot bird