Sabit kanatlı pervane tahrikli bir hava aracının performans incelenmesi ve iyileştirilmesi
Performance analysis and improvement of a fixed wing propeller driven aircraft
Yazar: SELİMCAN ÖZDEMİR
Danışman: PROF. DR. TUĞRUL OKTAY
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Uçak ve Uzay Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Havacılık ve Uzay Mühendisliği = Aeronautical Engineering

Özet:
Hava araçlarının performansı, tasarım ve işletme süreçlerinde büyük önem taşır. Bu nedenle, performansı değerlendirmek ve iyileştirmek için çeşitli analizler geliştirilmiştir. Bu tez, hava aracı performansının analiz edilmesi ve iyileştirilmesine odaklanarak çeşitli yöntemler ve analizler sunmaktadır. Hava aracının farklı uçuş aşamalarındaki performansını analiz etmek amacıyla MATLAB ortamında geliştirilen bir hesaplama programı kullanılmıştır. Bu analizler, zamana bağlı iç içe döngüler şeklinde kurulmuş ve bir uçuş fazının çıktısı diğer fazının girdisi olarak düzenlenmiştir. Çalışmada, farklı uçuş modlarını belirleyerek performans analizleri gerçekleştirmiş ve sonuçları MATLAB ve Excel programlarıyla sayısal veriler, grafikler ve tablolar aracılığıyla görselleştirip karşılaştırılmıştır. Çalışmanın devamında, sabit kanatlı pervane tahrikli bir hava aracının performansını iyileştirmek için Performans iyileştirme sürecinde, güç-ağırlık oranı (P/W) ve kanat yüklemesi (W/S) parametrelerinin kombinasyonlarının etkisi incelenmiştir. iyileştirme sürecinde halı grafikleri (carpet plot) ve boyutlandırma matrisi (sizing matrix) yöntemleri kullanılmıştır. Bu yöntemler, P/W ve W/S oranlarının farklı kombinasyonlarını analiz ederek en iyi performans parametrelerini belirlemeye olanak tanımıştır. Son olarak, MATLAB AppDesigner kullanılarak geliştirilen bir arayüz çalışması teze eklenmiştir. Bu arayüz, kullanıcıların belirli parametreleri girerek performans analizlerini kolay ve hızlı bir şekilde gerçekleştirmelerine olanak tanımaktadır. Arayüz, halı grafiği ve boyutlandırma matrisi iyileştirme yöntemlerini için süreci destekler ve farklı senaryoların test edilmesini sağlar şekilde tasarlanmıştır.

Anahtar Kelimeler: Uçak Performans, Uçuş mekaniği, İtki Ağırlık Oranı, Kanat Yüklemesi , Uçuş Performans İyileştirme

Abstract:
The performance of aircraft is of great importance in the design and operation processes. Therefore, various analyses have been developed to evaluate and improve performance. This thesis presents various methods and analyses focusing on the performance analysis and improvement of aircraft. A computational program developed in the MATLAB environment was used to analyze the performance of the aircraft at different flight stages. These analyses were established as nested loops over time, with the output of one flight phase arranged as the input for the next phase. In the study, performance analyses were conducted by determining different flight modes, and the results were visualized and compared through numerical data, graphs, and tables using MATLAB and Excel programs.
In the continuation of the study, the effects of combinations of power-to-weight ratio (P/W) and wing loading (W/S) parameters were examined to improve the performance of a fixed-wing propeller-driven aircraft. During the improvement process, carpet plot and sizing matrix methods were used. These methods allowed for the analysis of different combinations of P/W and W/S ratios to determine the best performance parameters. Finally, an interface developed using MATLAB AppDesigner was added to the thesis. This interface allows users to perform performance analyses easily and quickly by entering specific parameters. The interface is designed to support the carpet plot and sizing matrix improvement methods and allows for the testing of different scenarios.
Keywords: Aircraft Performance, Flight Mechanics, Thrust-to-Weight Ratio, Wing Loading, Flight Performance Improvement