Hava aracı kavramsal tasarım ve analiz sistemi
Conceptual design and analysis system development for fighter aircraft
Yazar: NESİJ ÜNAL
Danışman: PROF. DR. TUĞRUL OKTAY
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Havacılık Mühendisliği = Aeronautical Engineering ; Uçak Mühendisliği = Aircraft Engineering
Dizin: Hava aracı = Air vehicle ; Kavramsal tasarım = Conceptual design ; Parametrik tahmin = Parametric forecast ; Performans = Performance ; Programlama dilleri = Programming languages ; Tasarım optimizasyonu = Design optimization ; Uçaklar = Airplanes

Özet:
Hava aracı geliştirme sürecinde, kavramsal tasarım aşaması oldukça önem arz etmekte olup bu aşamanın kalitesi ve başarısı, projenin toplam maliyetini ve süresini doğrudan etkilemektedir. Tezin amacı, hava aracı kavramsal tasarım sürecinin optimize edilmesi suretiyle tasarım isterlerine göre tasarımcıya bazı çıktılar ve öneriler sağlanarak hem tasarım süresinin kısaltılması, hem maliyetlerin azaltılması, hem de optimum bir tasarım yapılması amacıyla proje henüz başlangıç aşamasındayken tasarımcıya ışık tutulmasıdır. 
Parametrik olarak hazırlanan HAKTAS yazılımı (Hava Aracı Kavramsal Tasarım ve Analiz Sistemi), kullanıcının belirlediği isterler doğrultusunda optimum tasarım parametrelerini bulmaya çalışır. Bununla birlikte tasarım isterlerine göre taslak (sketch) nitelikte bir 3D ön çizim de oluşturmakta ve tasarımcıya sunmaktadır. Bu çalışmada optimizasyon için MATLAB yazılımı ve bilinen bazı regresyon yöntemleri kullanılmıştır. Ayrıca XFOIL, OpenVSP, VSPAero, SU2 ve Grabit gibi yazılımlar da sistemi desteklemek için kullanılmıştır. Sistemde kullanılan hesaplama yöntemlerinde ise Daniel P. Raymer'in "Aircraft Design: A Conceptual Aproach" eserindeki ileri formüllerden ve bazı interpolasyon tekniklerinden faydalanılmıştır. Sonuç olarak tasarımcının belirleyeceği bazı tasarım parametrelerine / isterlerine göre olası performans, aerodinamik, ağırlık sonuçlarını sunan, bunları optimize eden, isterlerin ne derece karşılanabileceğini gösteren  bir yazılım elde edilmiştir. 

Anahtar Kelimeler: Kavramsal Tasarım, Optimize Edilmiş Tasarım, MATLAB, HAKTAS, Parametrik Tahmin, Uçak Performans, Hava Aracı Performans, Raymer,  Kavramsal Tasarım Yaklaşımı, OpenVSP, XFOIL

Abstract:
Throughout an aircraft development process, the conceptual design phase is an extremely important milestone; hence, the quality and success of this step directly effects the overall cost and lead time of the project. The aim of the thesis is to provide the designer with some outputs and suggestions according to the design requirements by optimizing the conceptual design process of the aircraft and to illuminate the designer while the project is still in its infancy in order to shorten the design time, reduce costs and make an optimum design.
The parametrically prepared HAKTAS software (Aircraft Conceptual Design and Analysis System) tries to find the optimum design parameters in line with the requirements defined by the user. In addition, it also creates a 3D preliminary drawing sketch according to the design requirements and presents it to the user. In this study, MATLAB software and some known regression methods were used for optimization. In addition, software such as XFOIL, OpenVSP, VSPAero, SU2 and Grabit were also used to support the system. For calculation method; advanced formulas in Daniel P. Raymer's "Aircraft Design: A Conceptual Approach" and some interpolation techniques were used. As a result, a software was obtained that presents possible performance, aerodynamic and weight results according to some design parameters / requirements determined by the designer. The system optimizes these paramaters and shows to what extent the requirements can be met.

Keywords: Conceptual Design, Optimised Design, MATLAB, HAKTAS, Parametric Forecast, Aircraft Performance, Raymer, A Conceptual Aproach, OpenVSP, XFOIL