VTOL İHA`nın kanat bağlantı açılarının incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, dikey iniş kalkış yapabilen insansız bir hava aracının aerodinamik olarak daha verimli uçuş yapabilmesi için kanadının bağlantı açılarının en optimum şekilde monte edilmesi çalışması uygulanmıştır. Hava araçlarının verimli uçuş gerçekleştirebilmesi ve hava akışını en iyi şekilde kullanabilmesi için aerodinamik etkinliğinin en iyi olması gerekmektedir. Bu bakışla insansız hava aracımızın ok açısı, dihedral açısı, burulma açısı ve sivrilme oranları farklı kombinasyonlarda denenerek aerodinamik verimliliği artırılmaya çalışılmıştır. Bu çalışmada, dikey bir şekilde iniş ve kalkış yapabilen (VTOL) bir insansız hava aracı tasarlanmıştır. Hava aracı 4 motorlu, 1 kg faydalı yük taşıma kapasitesinde ve azami ağırlığı ise 4.5 kg dır. Gövde uzunluğu 1.45 m, kanat açıklığı 1.3 m ve kullanılan kanat profili ise SD7034 dür. Hava araçlarında kanadın birçok önemli görevi olduğu için en makul şekilde kullanılması ve tasarlanması gerekmektedir. Bağlantı açıları, yüksek taşıma araçları veya hareketli kanat kullanımı gibi aerodinamik etkinliği değiştirecek etkenler olumlu ve olumsuz yönleri ile bu çalışmada incelenmiştir. Bağlantı açılarının incelenmesi sayısal olarak Ansys Fluent programında 5 farklı hücum açısı değişimde incelenmiştir.Çalışma sonucunda 0-8 derece arasında ok açısı incelenmiş olup en iyi aerodinamik değerin 0 derece olduğu, dihedral açısı aynı şekilde 0-8 derece arasında incelenmiş ve 0 derece optimum elde edilmiştir, burulma ise 10-15-20 açılarında kanat uç kısmı burulmuştur ve 10 derece burulma en iyi değeri verdiği görülmüştür ve son olarak sivrilme oranı değişimi uygulanmıştır. Sivrilme oranında kanat alanı sabit kalıp kök veteri artırılarak uç veter azaltılmıştır. Bu durumda en iyi aerodinamik değeri ilk duruma göre 1.5 kök veteri ve 0.5 uç veterinden elde edilen kanat tasarımı vermiştir.

In this thesis, a study was carried out to optimize the connection of the wing of the wing so that an unmanned aerial vehicle capable of vertical landing and departure can make aerodynamically more efficient flight. The aerodynamic efficiency must be the best so that aircraft can efficiently fly and use the airflow in the best possible way. From this point of view, we tried to increase the aerodynamic efficiency of our unmanned aerial vehicle by trying different combinations of sweep angle, dihedral angle, taper ratio and twisting angles.In this study, an unmanned aerial vehicle capable of landing and departing vertically (VTOL) was designed. The aircraft is equipped with 4 motors with a load carrying capacity of 1 kg and a maximum weight of 4.5 kg. The body length is 1.45 m, the wing opening is 1.3 m and the used wing profile is SD7034.Because the wing is a very important task in air vehicles, it has to be designed and used in the most reasonable way. Factors that change the aerodynamic efficiency, such as connection angles, high transport vehicles or the use of moving wings, have been examined in this study in terms of both positive and negative aspects. Inspection of the connection points was numerically investigated in 5 different attack angles in the Ansys Fluent program.At the end of the study, the angle of the sweep between 0-8 degrees was examined and the best aerodynamic value was 0 degree, the dihedral angle was examined between 0-8 degrees and the optimum was obtained at 0 degrees, the torsion was twisted at 10-15-20 degree, 10 degrees torsion has been shown to give the best value and finally the taper ratio is changed. At the taper ratio change, the wing area is fixed and the root chord is increased and the tip chord is reduced