Havacılıkta hibrit itki sistemleri ve uygun dişli kutusu tasarımı
Hybrid propulsion systems in aviation and proper gearbox design
Yazar: AYKUT EREN YÜKSEL
Danışman: DOÇ. DR. ÖZGE ALTUN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Enerji Termodinamik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Havacılık Mühendisliği = Aeronautical Engineering ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Sivil Havacılık = Civil Aviation
Dizin: Havacılık = Aviation ; Motorlar = Motors ; Tahrik sistemleri = Propulsion systems ; Tasarım optimizasyonu = Design optimization ; Şanzıman = Gearbox

Özet:
Hibrit sistemler incelenerek havacılıkta uygulanabilirliği araştırılarak seçilecek bir havacılık motorunun, seçilecek hibrit bir konfigürasyona dönüştürülmesi için yapılması gereken değişiklikler tanımlanacaktır. Seçilen bir motor için mevcut arayüzler korunmak şartı ile seçilen elektrik motoruna uygun bir dişli kutusu tasarımı yapılarak hibrit dönüşüm yapılması amaçlanmaktadır.
Yapılan motor araştırmalarının ardından paket program aracılığı ile dişli kutusu tasarımı yapılacaktır. Hedef ağırlık içerisinde kalarak minimum isterlerin karşılanmasına yönelik tasarım çözümleri ve optimizasyonlar yapılarak en ideal tasarımın elde edilmesi sağlanacaktır.
Piyasadaki mevcut bir motora ait dişli kutusu ve elektriksel parçaların tasarım güncellenerek yakıt tüketimi ve ağırlık açısından daha avantajlı hibrit tasarımın yapılması mümkündür. Elektronik parçalar hazır olarak tedarik edilebilir ancak dişli kutusu tasarımı motora özeldir. Bu nedenle dişli kutusu tasarımı hibrit dönüşüm için kritiktir.
CD155 motoru için tasarlanan yeni dişli kutusu ile rekabetçi bir ağırlıkta rekabetçi bir şaft çıkış gücü elde edilebileceği görülmüştür. Dişli kutusu ve elektrik motorunda yapılacak parça bazlı detaylı çalışmalar ile toplam sistem ağırlığı azaltılarak daha da iyi tasarımlar elde edilebilir.

Abstract:
By examining the hybrid systems, their applicability in aviation will be investigated and the changes that need to be made in order to convert an aviation engine to a selected hybrid configuration will be defined. Provided that the existing interfaces for the motor are preserved, it is aimed to make a hybrid conversion by designing a gearbox suitable for the selected electric motor.
After the engine researches, gearbox design will be done with package program. By considering weight target, making design solutions and optimizations to meet the minimum requirements, it will be ensured that the most ideal design is obtained.
It is possible to make a hybrid design that is more advantageous in terms of fuel consumption and weight by updating the design of the gearbox and electrical parts of an existing commercial engine. Electronic parts can be provided by suppliers as commercial off the shelf part but gearbox design is special to engine. Because of that gearbox design is more crucial for hybrid conversation.
It has been observed that a competitive shaft output power can be obtained at a competitive weight with new gearbox designed for the CD155 engine. Even better designs can be obtained by reducing the total system weight with detailed work on the gearbox and electric motor.