Çırpan kanadın aerodinamik parametrelerinin deneysel olarak incelenmesi


YILMAZ I. , Keiyinci S., ÇAM Ö. , KARCI A.

JOURNAL OF THE FACULTY OF ENGINEERING AND ARCHITECTURE OF GAZI UNIVERSITY, cilt.32, ss.1035-1050, 2017 (SCI Expanded İndekslerine Giren Dergi)

  • Cilt numarası: 32 Konu: 4
  • Basım Tarihi: 2017
  • Dergi Adı: JOURNAL OF THE FACULTY OF ENGINEERING AND ARCHITECTURE OF GAZI UNIVERSITY
  • Sayfa Sayıları: ss.1035-1050

Özet

İnsansız hava araçlarının kullanım alanlarının artması bu alanda yapılan çalışmaların sayısını artırmıştır. İnsansız hava araçlarının daha küçük modelleri olan mikro hava araçları sivil ve askeri birçok alanda kullanılmaktadır. Mikro hava araçları temel olarak sabit, döner ve çırpan kanatlı olarak üçe ayrılır. Bu çalışmada incelenen çırpan kanatlı hava araçlarının en önemli avantajı, itki kuvvetinin kanatların çırpma hareketi sonucu oluşur ve böylece harici bir itki sistemine ihtiyaç duyulmaz. Bu çalışmanın amacı çırpan
kanatlardaki daimi olmayan akışı rüzgâr tünelinde deneysel olarak incelemektir. Çalışma kapsamında bir çırpan kanat mekanizması oluşturulmuş ve farklı malzemelerden üretilen kanatlar çırpma hareketi yaparken farklı hava hızı, hücum açısı ve çırpma frekanslarındaki aerodinamik parametreleri incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre; yüksek hava hızı ve hücum açılarında taşıma kuvveti artarken, sürtünmenin artmasından
dolayı itki kuvveti azalmaktadır. Yüksek çırpma frekanslarında itki kuvveti artarken taşıma kuvveti azalmıştır. Malzeme açısından değerlendirilirse, naylon ve lateks kanadın itki kuvvetlerinin ahşap kanattan daha iyi olduğu tespit edilmiştir.

Increasing the application areas of unmanned aerial vehicles has increased the number of studies in this field. Micro air vehicles that are smaller models of the unmanned aerial vehicles are used in many areas of civil and military. Micro air vehicles are basically divided into three classes as fixed, rotary and flapping wings. The most important advantage of flapping wing air vehicles examined in this study, thrust force occurs as a
result of flapping motion of the wings and thus an external thrust system is not required. The aim of this study, unsteady flow in flapping wings is to examine with experiments in wind tunnel. The scope of work a flapping wing mechanism was designed and the aerodynamics parameters at different wind speed, angle of attack and flapping frequencies were examined while the wings produced with different materials were
flapping. According to the obtained results; while the lift force was increased at higher wind speed and angle attack, the thrust force was reduced because of friction. At high flapping frequency while the thrust force was increased, the lift force was decreased. If it is evaluated in terms of materials, thrust force of airfoils made of nylon sheet and latex airfoils are better than those of wood airfoils is found.