Şekil değiştiren kanat yapısı kullanımının insansız hava aracı performansına etkilerinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of the effects of morphing wing applications on unmanned aircraft performance
Yazar: EMRE ÖZBEK
Danışman: PROF. DR. TAHİR HİKMET KARAKOÇ ; DOÇ. DR. SELÇUK EKİCİ
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Uçak Gövde Motor Bakım Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Uçak Mühendisliği = Aircraft Engineering

Özet:
Şekil değiştiren kanatlar en az havacılığın kendisi kadar eski bir konudur. Akıllara yakın tarihlerde incelenmeye başlanan bir teknoloji olduğu düşüncesini getirse de Wright kardeşlerin uçağı aslında şekil değiştiren kanadı sayesinde yatış manevralarını gerçekleştirmiştir. Bu teknoloji, özellikle Soğuk Savaş döneminde kullanılmış, üzerine araştırmalar gerçekleştirilmiş ve daha sonra bazı ön yargılar sebebiyle insanlı havacılık tarafında hava araçlarına entegrasyonu tamamlanamamış bir konudur. Elektromekanik ünitelerin teknolojik gelişimi ve insansız hava araçlarının yaygınlaşması, şekil değiştiren kanatların araştırılması konusunda ikinci bir bahar yaratmıştır. Bu tez çalışmasında, şekil değiştiren kanat kullanımının örnekleri ve mevcut literatürü incelenmiştir. Literatürde tespit edilen eksikliklerin adreslendiği bir süreç akışı ortaya koyulmuştur. Bu süreç akışında çalışma kapsamında özgün ve yenilikçi bir İHA olan Vatoz tasarlanmıştır. Vatoz İHA için balık kılçığı benzetimli şekil değiştiren kanat tasarımı gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, özgün bir artikülasyon metodu geliştirilerek patent başvurusu gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan şekil değiştiren kanadın analizleri, üretimi, rüzgâr tüneli testleri ve uçuş testleri gerçekleştirilerek konvansiyonel kanatla doğrudan kıyaslaması yapılmıştır. Ağırlık, maliyet, komplekslik gibi ön yargılar ekseninde sonuçlar değerlendirilmiştir.

Abstract:
Morphing wings are as old a topic as aviation itself. Although it brings to mind the idea that it is a technology that has started to be studied recently, the Wright brothers' plane actually performed roll maneuvers thanks to its morphing wing. This technology was used especially during the Cold War era, research was carried out on it, and later on, due to some prejudices, its integration into aircraft on the manned aviation side could not be completed. The technological development of electromechanical units and the boom of unmanned aerial vehicles have created a second spring in the search for morphing wings. In this thesis, examples of the use of morphing wings and the existing literature were examined. A process flow has been presented in which the deficiencies identified in the literature are addressed. In this process flow, an original and innovative UAV, the Vatoz (Stingray), was designed within the scope of the study. A fishbone-articulated morphing wing design was realized for the Stingray UAV. A unique articulation method has been developed and a patent application has been made. The designed morphing wing was directly compared with the conventional wing by performing analyses, production, wind tunnel tests and flight tests. The results were evaluated on the axis of prejudices such as weight, cost and complexity.