İnsansız hava araçları (İHA) için titreşim sönümleyici tasarımı

Abstract

İnsansız Hava Araçlarının (İHA) uygulama alanları arttıkça yapacakları görevlere bağlı olarak taşıdıkları ekipman sayısı da artmaktadır. Hem bu ekipmanların güvenliğini hem de görevlerin doğruluğunu sağlamak için araç üzerindeki yerleşik sensörlerden veriler alınmaktadır. Fakat, araç üzerindeki yerleşik sensörlerden elde edilen verilerin doğruluğu mekanik titreşimlerden dolayı azalmaktadır. Titreşimin oluşturduğu bu olumsuz etkinin giderilmesi, olası hataları engelleyeceğinden dolayı titreşimin önlenmesi İHA' lar için önemli bir konu haline gelmektedir. Bu tez çalışmasında, İHA'lar için titreşim sönümleyici tasarımları önerilmiştir. Tek Rotorlu Döner Kanat (Monocopter) tipindeki bir İHA' nın üzerinde oluşan titreşimlerin kaynakları tespit edilmiştir. Bu tez kapsamında tasarlanmışsönümleyicilerin titreşim deney düzeneği testleri gerçekleştirilerek sönümleme performans karşılaştırması yapılmıştır. Tez çalışmasında, 3 farklı hız kademesinde yapılan ölçüm sonuçlarına göre G2S2 isimli sönümleyicisi sırasıyla; birinci hız kademesinde X ekseninde %66, Y ekseninde %77, Z ekseninde %84; ikinci hız kademesinde, X ekseninde %81, Y ekseninde %84, Z ekseninde %97; üçüncü hız kademesinde, X ekseninde %85, Y ekseninde %84, Z ekseninde %98 sönümleme performans değerleri ile en yüksek performansı gösteren sönümleyici olmuştur.

As the application areas of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) increase, the number of equipment they carry increases depending on the tasks they will perform. In order to ensure both the safety of these equipment and the accuracy of the tasks, data is received from the sensors built on the vehicle. However, the accuracy of the data obtained from on-board sensors is degraded due to mechanical vibrations. Elimination of this negative effect caused by vibration will prevent possible errors, therefore preventing vibration becomes an important issue for UAVs. In this thesis, vibration damper designs are proposed for UAVs. The sources of vibrations on a Single Rotor Rotary Wing (Monocopter) type UAV have been identified. In this thesis, damping performance comparisons were made by performing vibration test setup tests of the designed dampers. In the thesis, according to the measurement results made at 3 different speed stages, the damper which is named G2S2 was respectively; first speed stage; 66% for the X-axis, 77% for the Y-axis, 84% for the Z-axis, second speed stage; 81% for the X-axis, 84% for the Y-axis, 97% for the Z-axis;third speed stage; 85% for the X-axis, 84% for the Y-axis, 98% for the Z-axis with the above damping performance values, it was the damper with the highest performance.