Sabit ve Döner Kanatlı İnsansız Hava Araçlarının Aerodinamik İyileştirmeler İle Otonom Performans Maksimizasyonu (Mezun)

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, --, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Yüksel Eraslan

Danışman: Tuğrul Oktay

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tez çalışması kapsamında günümüz insansız hava aracı sistemlerinin tasarımında büyük önem arz eden otonom uçuş performansının aerodinamik iyileştirmeler yardımıyla maksimizasyonu için hem sabit kanatlı hem de döner kanatlı araçlarda farklı inovatif tasarım fikirlerinin multidisipliner olarak değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Bu çerçevede öncelikle döner kanatlı bir insansız hava aracı pervane geometrisi çapının küçültülmesi ve aerodinamik performansının artırılması hedefiyle kütlesi korunarak yeniden tasarlanmış, literatürdeki deneysel sonuçlarla karşılaştırmalı olarak BEMT ve HAD analizleri yürütülerek yeni tasarımın iyileştirilmiş performans sonuçları ortaya koyulmuştur. Sabit kanatlı insansız hava aracına dair çalışmada ise öncelikle hali hazırda var olan bir hava aracının ana kanat uç bölgesinde dihedral açısı ve koniklik oranı değişimi ile iki farklı başkalaşım senaryosu kurgulanmış ve uygulamaların uçuş dinamiğine etkileri aerodinamik, geometrik ve ataletsel açılardan sayısal ve analitik yöntemlerle değerlendirilmiştir. Sonrasında ise hava aracının başkalaşım senaryoları ile yeniden tasarım sürecinde yenilikçi eş zamanlı tasarım metodolojisi takip edilerek uçuş kontrol sistemi ve başkalaşabilen kanat tasarımları SPSA algoritması yardımıyla otonom uçuş performansı maksimizasyonu hedefiyle optimize edilmiştir. NLS ve k-NN makine öğrenimi algoritmaları ile de desteklenen süreç sonucunda ortaya koyulan optimum hava aracı tasarımları türbülans modeli entegre edilmiş uçuş simülasyonları ile test edilmiş ve hem boylamsal hem de yanal olarak hedeflenen yörünge takiplerini başarıyla gerçekleştirmiştir.