Havadan yere akıllı yangın söndürme mühimmatı tasarımı ve imalatı
Design and manufacturing of air-to-ground smart fire extinguishing ammunition
Yazar: MURAT TOPTAŞ
Danışman: PROF. DR. MEHMET YILMAZ
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Orman yangınları = Forest fires

Özet:
Bu tezde havadan yangınlarla mücadele operasyonlarında kullanılabilecek yeni bir ürünün tasarımı önerilmiştir. Akıllı Yangın Söndürme Mühimmatı (AYSM) olarak adlandırılan bu ürün, NATO mühimmatı olan MK-82 tip havadan yere genel maksat mühimmatının ölçülerinde tasarlanmıştır. Mühimmat içerisinde yerli bir ürün olan ve bor minerali katkılı söndürücü-soğutucu madde kullanılmıştır. Havacılık ve yangın söndürme endüstrisine kazandırılması amaçlanan AYSM'nın mesken alanları dışındaki açık saha yangınlarında etkin bir şekilde kullanılması beklenmektedir. 
AYSM'nın tasarımı Catia V.5 yazılımı kullanılarak yapılmıştır. AYSM'nın yapısal, akış ve patlama analizleri Ansys Fluent 16.0 yazılımı ile gerçekleştirilmiştir. Otonom görev için gerekli yazılım C programlama dili ile yazılmıştır. AYSM'nin yapısı gövde, burun konisi, kuyruk-kanat takımı, söndürücü - soğutucu malzeme, patlayıcı, fünye, elektronik donanım ve yazılımdan oluşmaktadır. Üç farklı burun konisi tasarımı yapılarak en uygun burun konisi tipi belirlenmiştir. İnsansız bir hava aracına yüklü mühimmatın, araca ait maksimum hız koşullarında ortaya çıkaracağı sürükleme katsayısı HAD analizi ile belirlenmiştir. Mühimmat yörüngesi ve vuruş açısı hesaplamaları yapılmış ayrıca söndürücü maddenin uzaklaşma hızı hesaplanmıştır.
AYSM'nin sürükleme katsayısı 0.14633 olarak bulunmuştur. Sürtünme katsayısı, küresel olarak körleştirilmiş konik burun konisi için 0.136, küresel olarak köreltilmiş teğet sivri uçlu burun konisi için 0.138 ve kesik teğet uçlu burun konisi için 0.154 olarak belirlenmiştir.

Abstract:
In this thesis, the design of a new product that can be used in aerial firefighting operations is proposed. This product, called Smart Fire Extinguishing Ammunition (SFEA), is designed in the dimensions of MK-82 type air-to-ground general purpose NATO ammunition. Boron mineral added extinguisher-cooling agent, which is a domestic product, was used in ammunition. SFEA, which is aimed to be brought to the aviation and fire extinguishing industry, is expected to be used effectively in open field fires outside of residential areas.
In the design of SFEA Catia V.5 software was used. Structural, flow and explosion analyzes of SFEA were performed with Ansys Fluent 16.0 software. The software required for the autonomous task of ammunition is written in the C programming language. The structure of SFEA consists of fuselage, nose cone, tail-wing set, extinguisher - cooling material, explosive, detonator, electronic hardware and software. Three different nose cone designs were made and the most suitable nose cone type was determined. The drag coefficient that will be generated by the ammunition loaded on an unmanned aerial vehicle at maximum speed conditions of the vehicle was determined by CFD analysis. Ammunition trajectory and strike angle calculations were made and the rate of removal of the extinguishing agent was calculated.
The drag coefficient of SFEA was found to be 0.14633. The friction coefficient was determined as 0.136 for the spherically blunted conical nose cone, 0.138 for the spherically blunted tangential pointed nose cone, and 0.154 for the truncated tangential nose cone.