Canlılardan esinlenerek tasarlanan İHA gövde tasarımının aerodinamik etkileri ve rüzgâr tünelinde blokaj oranlarının etkilerinin incelenmesi
Aerodynamic effects of UAV body design inspired by living creatures and investigation of the effects of blockage rates in the wind tunnel
Yazar: ADNAN BURAK İNCEDAL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SEDA ARABACI
Manisa Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Termodinamik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
nsansız hava araçları (İHA), askeri ve sivil alanlarda sıklıkla kullanılan,
taktiksel, finansal, operasyonel vb. alanlarda avantajları sebebiyle konvensiyonel hava
araçlarına oranla artan ivmeyle tercih edilmeye başlanan, elektrik ve içten yanmalı
motorlar ile üretilen hava araçlarıdır.
Türkiye'de ve Dünya'da hızla gelişen Havacılık Endüstrisi, insansız hava
araçları alanında da her geçen gün artan talebi karşılamaya çalışmaktadır. Bu alanda
çalışmalar faydalı yük kapasitesini arttırma, toplam ağırlığın azaltılması, yakıt
sarfiyatında tasarruf gibi konulara odaklanılmıştır. İHA gövde tasarımları, başta
menzil ve yakıt tasarrufu olmak üzere, faydalı yük kapasitesinin arttırımı, toplam
ağırlığın azaltılması gibi konularda fark yaratabilecek bir unsurdur.
Bu çalışmada doğadaki canlılardan ve bu canlıların aerodinamik
özelliklerinden esinlenerek yapılan gövde tasarımları ile insansız hava araçların
üzerindeki kuvvetlere etkileri incelenmiştir.
Yapılan çalışmalarda kedi balıklarının gövde özelliklerinden etkilenilerek
yapılan tasarımlar incelenerek 28 m/s hızda analizler gerçekleştirilmiş olup en ideal
gövde tasarımının pinelodus balığına ait olduğu ve bu gövde tasarımı ile yapılan
modelin rüzgar tünelinde yapılan deneyler ile yapılan verifikasyon çalışmalarında,
hesaplamalı akışkanlar mekaniği yazılımlarında yapılan analizler ile %7 sapma oranı
ile benzerlik gösterdiği anlaşılmıştır. 
Anahtar Kelimeler: İnsansız Hava Araçları, aerodinamik, Biyo-ilhamlı, Kedi
Balığı, rüzgar tüneli, blokaj etkileri

Abstract:
Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) are aircraft commonly used in military and
civilian sectors, increasingly preferred over conventional aircraft due to their tactical,
financial, operational advantages, and produced with electric and internal combustion
engines.
The rapidly evolving Aviation Industry in Turkey and globally endeavors to meet
the growing demand for UAVs. Research in this field has focused on increasing
payload capacity, reducing overall weight, and fuel consumption. UAV body designs,
inspired by natural organisms and their aerodynamic properties, stand as a potential
avenue for enhancing factors such as range, fuel efficiency, and payload capacity.
This study investigates the impact of body designs inspired by natural organisms
on the forces acting on UAVs.
Designs influenced by the body properties of catfish were analyzed at a speed of
28 m/s, revealing that the most optimal design corresponds to the pinelodus fish.
Verification studies conducted in wind tunnel experiments with models based on this
design demonstrated a similarity of 7% with analyses performed using computational
fluid dynamics software.
Keywords: Unmanned Aerial Vehicles, aerodynamics, Bio-inspired, Catfish,
wind tunnels, Blockage effects