Tez No |
İndirme |
Tez Künye |
Durumu |
201929
|
|
Aeroelastic stability prediction using flutter flight test data / Çırpıntı uçuş testi verilerini kullanarak aeroelastik kararlılık kestirimi
Yazar:ERDİNÇ NURİ YILDIZ
Danışman: PROF. DR. BÜLENT EMRE PLATİN ; DR. MUTLU DEVRİM CÖMERT
Yer Bilgisi: Orta Doğu Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Konu:Havacılık Mühendisliği = Aeronautical Engineering ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin:
|
Onaylandı
Doktora
İngilizce
2007
245 s.
|
|
Yeni bir hava aracı geliştirilmesi ya da mevcut bir uçağa yeni harici yükler takılmasıdurumunda yapılması gereken, uçuşa uygunluk çalışmalarının önemli bir maddesiniçırpıntı analiz ve testleri oluşturmaktadır. Yeni bir hava aracının uçuş zarfınınbelirlenmesi yanında mevcut bir hava aracında yapılacak değişikliklerin uçuş zarfınaolan etkilerinin belirlenmesi ancak çırpıntı uçuş testleri ile güvenilir bir şekildegerçekleştirilebilmektedir. Çırpıntı uçuş testlerinde uçak ivmeölçerler ve sarsıcılar iledonatılmaktadır. Uçağın belirli bir dinamik basınç değerlerindeki titreşimleriölçülmekte ve yer istasyonuna telemetre ile aktarılmaktadır. Bu titreşim verileri birçırpıntı testi yazılımında bulunan çeşitli yöntemler kullanılarak gerçek zamandaişlenmekte ve çırpıntı emniyet payı uçuş sırasında anında hesaplanmaktadır. Dinamikbasınç değeri adım adım arttırılarak bu testler yinelenmekte ve bu şekilde uçuşzarfının güvenli olduğu bölgeler adım adım belirlenmektedir. Çırpıntı olayı sonviiderece yıkıcı bir karasızlık olduğu için, çırpıntı hızına belirli bir paydan fazlayaklaşılmamakta ve çırpıntı hızı kestirimi ekstrapolasyon ile yapılmaktadır.Bu çalışmada, uçuş testleri öncesi yapılması gereken ön analizler ve uçuş testlerindeçırpıntı hızının kestirilmesi için çeşitli uçuş koşullarında kullanılabilecek yöntemlerincelenmiştir. Mevcut yöntemler iyileştirilmiş ve uygulamaları deneylerlegösterilmiştir. Bunun yanı sıra bazı modern savaş uçaklarında görülen limitli döngütitreşimlerinin kestirilmesi için özgün bir yöntem geliştirilmiştir. Uçak dinamiğindeve hava akışındaki doğrusalsızlıkların bulunduğu durumlarda birçok klasik kestirimyönteminin uygulanması kısıtlanırken, bu çalışmada geliştirilen yöntem etkin birşekilde uygulanabilmektedir. Ayrıca, bu doğrusalsızlıkların çırpıntı kestirimineolumsuz etkilerini azaltacak yöntemler de geliştirilmiştir.Anahtar Kelimeler: Çırpıntı, Çırpıntı Testi, Çırpıntı Uçuş Testi, Aeroelastisite,Limitli Döngü Titreşimi.
|
|
Flutter analyses and tests are the major items in flight certification efforts requiredwhen a new air vehicle is developed or when a new external store is developed for anexisting aircraft. The flight envelope of a new aircraft as well as the influence ofaircraft modifications on an existing flight envelope can be safely determined onlyby flutter tests. In such tests, the aircraft is instrumented by accelerometers andexciters. Vibrations of the aircraft at specific dynamic pressures are measured andtransmitted to a ground station via telemetry systems during flutter tests. Thesevibration data are analyzed online by using a flutter test software with variousmethods implemented in order to predict the safety margin with respect to flutter.Tests are performed at incrementally increasing dynamic pressures and safetyregions of the flight envelope are determined step by step. Since flutter is a verydestructive instability, tests are performed without getting too close to the flutterspeed and estimations are performed by extrapolation.vIn this study, pretest analyses and flutter prediction methods that can be used invarious flight conditions are investigated. Existing methods are improved and theirapplications are demonstrated with experiments. A novel method to predict limitcycle oscillations that are encountered in some modern fighter aircraft is developed.The prediction method developed in this study can effectively be used in cases wherethe nonlinearities in aircraft dynamics and air flow reduce the applicability of theclassical prediction methods. Some further methods to reduce the adverse effects ofthese nonlinearities on the predictions are also developed.Keywords: Flutter, Flutter Test, Flutter Flight Test, Aeroelasticity, Limit CycleOscillation. |