Sıkıştırılabilir akış koşullarındaki bir hedef İHA'nın itki ve yakıt sistemleri tasarımı ve hava alığı analizi
Propulsion and fuel systems design and intake analysis of a target UAV in compressible flow conditions
Yazar: ALİ AVANLIER
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SERHAT YILMAZ
Milli Savunma Üniversitesi / Atatürk Stratejik Araştırmalar ve Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Havacılık Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Havacılık Mühendisliği = Aeronautical Engineering
Dizin: Jet yakıtı = Jet fuel ; Turbo jet motoru = Turbojet engine

Özet:
İnsansız hava araçları havacılık alanında birçok avantaj sağlayan teknolojilerdir. Sivil ve askeri alanda kullanılabilen bu teknolojiler özellikle tarım, haritalama, gözetleme, hedef imha etme ve son zamanlarda hava-hava savaşlarına yönelik de kullanılabilmektedir. İHA'nın yaygın olarak kullanıldığı alanlardan bir diğeri ise hedef hava aracı olarak kullanılmasıdır. Bu sayede ilgili silah sistemleri ve hava sistemleri ürünlerini test edebilmektedir. Bu hedef İHA'lar vurulmak üzere tasarlandığı için esas olan konulardan biri de maliyetinin olabildiğince düşük olarak tasarlanmasıdır. Silah sistemlerinin gelişmesiyle birlite ülkemizde ve dünyada bu hedef İHA'ların da geliştirilmesi ihtiyacı oluşmuştur. Bu kapsamda 0.8 M hızlarında uçacak yüksek subsonik hızdaki bir hedef İHA, gelişen silah sitemlerini test edebilmek için bir ihtyaç haline gelmiştir. 
Bu çalışma kapsamında da yüksek subsonik hızda uçacak bir hedef İHA'nın itki ve yakıt sistemi tasarımının, yerleşiminin, analiz ve testlerinin nasıl yapıldığı açıklanmıştır. Bunlara ek olarak sıkıştırılabilir akış koşullarındaki hava alığı tasarımından da bahsedilmişitr. Tasarım ve yerleşim çalışmalarında NX programı kullanılmış ve ayrıca sistemlerde kullanılan ürünlerin seçiminde nelere dikkat edildiğindan bahsedilmiştir. Tasarım ve yerleşimlerin doğrulanması için AMESIM üzerinden analiz ve simülasyonlar gerçekleştirilmiştir. Ayrıca bu analiz ve simülasyonların altyapısında kullanılan denklemlerden de bu çalışmada bahsedilmiştir. Bunlara ek olarak yakıt kalibrasyon tablosu AMESIM kullanılarak oluşturulmuş ve MATLAB üzerinden hazırlanan küçük bir kodla hava aracının farklı açılarında seviye sensörünün belli voltaj değerleri için yakıt deposunda ne kadar hacim olduğu tablosu oluşturulmuştur. Tasarım aşamasının son kısmı olarak yapılan çalışmalar testlerle doğrulanarak çalışma nihayete erdirilmiştir.

Abstract:
Unmanned aerial vehicles are technologies that provide many advantages in the field of aviation. These technologies, which can be used in civil and military fields, can also be used for agriculture, mapping, surveillance, target destruction and recently air-air wars. Another area in which the UAV is widely used is its use as a target aircraft. In this way, it can be tested related weapon systems and air systems products. Since these target UAVs are designed to be hit, one of the main issues is to design the cost as low as possible. With the development of weapon systems, there has been a need to develop these target UAVs in our country and in the world. In this context, a high subsonic target UAV that will fly at 0.8 M speeds has become a necessity in order to test the developing weapon systems.
In this study, it is explained how the propulsion and fuel system design, installation, analysis and tests of a target UAV that will fly at high subsonic speed are made. In addition to these, air intake design in compressible flow conditions is also mentioned. The NX program was used in the design and installation studies, and it was also mentioned that what was taken into consideration in the selection of the products used in the systems. Analysis and simulations were carried out on AMESIM to verify the design and installation. In addition, the equations used in the infrastructure of these analyzes and simulations are also mentioned in this study. In addition to these, the fuel calibration table was created using AMESIM and with a small code prepared on MATLAB, the table of how much volume is in the fuel tank for certain voltage values of the level sensor at different angles of the aircraft was created. The studies carried out as the last part of the design phase were verified with tests and the study was concluded.