Yatay kuyruklarda kıvrık kanat ucu (winglet) kullanımının aerodinamik etkileri
The aerodynamic effects of the using curved wingtip devices on horizontal tail
Yazar: ÖZTÜRK ÖZDEMİR KANAT
Danışman: DOÇ. DR. ALİ OSMAN KURBAN ; YRD. DOÇ. DR. DURMUŞ SİNAN KÖRPE
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Sivil Havacılık Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Havacılık Mühendisliği = Aeronautical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, yolcu uçakları yatay stabilizesinde yaygın olarak kullanılan NACA 0012 simetrik kanat profilinden yararlanılarak, ticari amaçlı bir yolcu uçağının yatay stabilizesi olabilecek ölçütlerde kanat ve bu kanat uç kısmına aynı profil kullanılarak iki farklı kıvrık kanat ucu yapısı tasarlanmıştır. Kanat tasarlanırken iki yüz noktadan oluşacak şekilde koordinatlar oluşturulmuş ve SOLIDWORKS programına eğri olarak tanımlanmıştır. Tanımlanan eğri kullanılarak dihedral açısı, ok açısı ve sivrilme oranına sahip olacak şekilde kanat çizimi yapılmıştır. Yapılan bu kanat çiziminin uç kısmına aynı ok açısına, cant açısına, sivrilme oranına, açıklığa, yüksekliğe ve geçiş bölgesine sahip; fakat uç kısmı kalınlıkları farklı olan iki kıvrık kanat ucu yapısı tasarlanarak toplamda üç kanat tasarımı elde edilmiştir. Tasarlanmış olan bu üç farklı kanat yapısının, bir akışkanlar dinamiği programı olan FLUENT kullanılarak aerodinamik analizi yapılmıştır. On üç farklı hücum açısında gerçekleştirilen analizler sonucunda elde edilen sonuçlara göre daha önce yapılan kabullenmelerden yararlanılarak uçağın kuyruğundaki sürükleme ve taşımadaki değişimler gözlemlenmiş ve bunlara göre uçağın ağırlık merkezindeki değişimler hesaplanmıştır.
Kanat uç kısmına kıvrık kanat uçları takıldığında genelde sürükleme katsayısının azaldığı; taşıma katsayısının ise arttığı gözlemlenmiştir. Sıfır derecelik hücum açısında, kıvrık kanat ucuna sahip kanatta normal kanada göre taşıma kuvvetinin sürükleme kuvvetine oranının yüzde on arttığı belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, utilizing the NACA 0012 symmetrical airfoil which is widely used like passenger aircraft horizontal stabilizer, in the criteria the wing may be a commercial passenger aircraft' s horizontal stabilizer and two different curved wings structure are designed using the same profile to the tip portion of this wing. Wing being designed to consist of two hundred point coordinates have been establish and as a curve has been described to SOLIDWORKS program. Using the defined curve the wing drawing with dihedral angle, sweep angle and taper ratio, has been made. To the tip of made this drawing wing by designed two curved wingtip structures have same sweep angle, cant angle, taper ratio, aspect ratio, height and transition zone but tip thicknesses are different, a total three of designs are obtained. Designed the structure of these three wings, aerodynamic analysis was performed using a fluid dynamic program FLUENT. By the performed in thirteen different angle of attack analysis based on the results obtained, benefiting from previously made acceptences changes in the drag and lift on the aircraft' s tail is observed and it is calculated according to the changes in the aircraft' s center of gravity.
When the curved wingtips are installed to the wingtip, it is usually observed that decreasing the drag coefficient while increasing the lift coefficient. The ratio of the drag force of lift force by normal wings with wing which has curved wingtip is set to ten percent.