Manevra ve aerodinamik yüklerin etkisi altındaki bir savaş uçağı atış adaptörünün yapı analizi

Abstract

ÖZET Savaş uçakları harici yüklerinden sayılan adaptörün uçuş sertifîkasyonu son derece önemlidir. Uçuş sertifîkasyonu programlan ayrıntılı çalışmaların yapılmasını gerektirmektedir. Bu programların başında aerodinamik ve yapı analizi gelmektedir. Savaş uçaklarının taşıyabileceği harici yüklerin ağırlıklarının arttırılabilmesi için uçak yapılarının hafif olması gerekmektedir. Bu nedenle uçak yapılan giderek narinleşmektedir. İnce plaklar, kabuklar ve ince cidarlı yapılar uçaklar için kullanılması gereken temel yapı elemanlandır. Adaptör geometri olarak önde paraboloid şeklinde bir burun kısmından, bunun gerisinde yarım silindir şeklinde bir gövdeden ve gövdenin her iki yanında ikişer adet silindirik roket atardan meydana gelmektedir. Adaptörün kabuk (abak) kısmı, ön takviye, ara takviyeler, arka takviye, gövde kaplama sacı ve gövde kapağı ince kabuk elemanlar olarak modeHenmiştir. Gövde taşıma kirişi ve bağlantı profilleri çubuk elemanlar olarak modellenmiştir. Adaptörün yapı analizi, sınır şartlan ile yaprya gelecek yüklerin düzgün ve en doğru bir şekilde modellenmesine bağlıdır. Bu çalışmada, adaptörün, paylona bağlandığı İM noktada ankastre olduğu kabul edilmiştir. Yaprya `7.5 g` şiddetinde bir manevra yükü, aerodinamik basmç yükü, roket ve bomba yükleri etki ettirilmiştir. Problemin çözümü Sonlu Elemanlar Yöntemiyle yapılmıştır. Adaptör yapısı `Semiloof kabuk ve çubuk elemanlara bölünmüştür. Eleman düğüm noktalarındaki yer değiştirmeler ve her bir elemanın Gauss integrasyon noktalarındaki Von Mises gerilmeleri elde edilmiştir. Bu gerilmeler kabuk altı ve üstü için ayn ayn verilmiştir. Adaptörün yapısının deforme olmamış ve deforme olmuş şekli çizilmiştir. Adaptörün tek tek parçalan üzerinde gerilmeler renklendirme yapılarak gösterilmiştir. Bulunan sonuçlar, kullanılan malzemelerin akma gerilmeleri esas alınarak, bulunan emniyet gerilmeleri ile karşılaştırmıştır. Elde edilen sonuçlar yorumlanmış ve kritik bölgeler için bazı çözümler teklif edilmiştir.

STRUCTURE ANALYSIS OF AN FIGHTER PLANE STORAGE UNIT UNDER THE EFFECTS OF AERODYNAMIC AND MANEUVER LOADS SUMMARY The storage unit, which is considered as the external load of an fighter plane, is an important tool for the flight certification. It is required to carry out the studies dealing with the flying certification programs. The most important programs on this subject are the aerodynamic and structure analysis. In order the increase the weights of the external loads to be carried on the fighter plane, their structure - weights must be diminished and their structure - elements must be in the forms of the thin plate, shell and wall. The front side of the storage unit is parapoloid, there exist semi - cylindirical body behind it and four rockets at two sides of the body. The shell, reinforced front, middle and rear parts and body cover for a storage unit were modeled as thin shell elements. The beam that carries the main body is modelled as bar elements. The structure analysis of a storage depends on the modelling technique and the boundary conditions. In this study, the storage unit is considered as cantilever beam at two parts of the paylon where the storage unit is connected. A manuever load of `7.5 g (m/s )`, aerodynamic pressure load and the rocket and bomb loads are effected to the complete structure. The Finite Element Method is used in the solition of this problem. The storage unit structure is divided into to parts, 'semiloof shell and bars. The displacements at the nodes and the Von Mises Stresses at the Gauss integration points are obtained. The stresses are of the shell. The schematic diagrams of storage unit are drawn for two cases, after and before deformation the stresses on the storage unit is shown by adding different colors on different stress areass. This is also done for every seperate parts of the storage unit. The obtained results are compared with the obtained allowable working stress based on the yield stresses of the used materials. Therefore, these results are discussed and some solition are proposed for critical regions.