Düşük irtifa İHA motorlarının geliştirilmesi motor performansının incelenmesi ve karşılaştırılması

Günümüzde İHA (İnsansız Hava Araçları) teknolojilerinin gösterdiği gelişmeyle birlikte savunma ve sosyal konularda bu araçların kullanımı artmaktadır. Bu araçlarda farklı silindir sayılarına, yakıt hacmine ve malzeme özelliklerine sahip motorlar kullanılmaktadır. Özellikle düşük irtifa (1000-2000 m arası) ve küçük ölçekli (kanat açıklığı 1,5-5 m) iki zamanlı motorlar kullanımı, İHA üretimlerinde tercih edilmektedir. Bu motorlar yüksek taşıma imkânı ve ortalama 6 saat havada kalma süresine sahiptir. Bunun yanında batarya ağırlıkları ve kısa uçuş süreleri yüzünden elektrik motorlu İHA'ların, kullanımını sınırlandırmaktadır. Bu çalışmada, 61 cc motor hacmine sahip bir İHA, farklı malzeme seçimleri için güvenlik faktörü, gerilme değişimleri ve emniyet katsayısı yönünden incelenmiştir. Tersine Mühendislik ve FEM (Sonlu Elemanlar Yöntemi) kullanılan çalışmada, en yüksek 6 hp gücünde ve 7500 rpm devirde çalışma imkânı sunan tek silindirli motorun yapılan hesaplamalarında 5.69 Nm tork ürettiği gözlemlenmiştir. Piston üzerinde patlama esnasında, 325,1 N'luk bir patlama kuvveti oluştuğu hesaplanmıştır. Piston, krank ve krank kolundaki gerilme FEM analizine göre, 24,3 MPa olarak bulunmuştur. Bu sonuçlar ışığında, her bir motor elemanının üretilebileceği düşünülen, üç farklı malzeme için güvenlik ve yorulma analizleri yapılmıştır. İdeal malzeme özelliklerinin belirlendiği bu tez çalışmasında, bir prototip motor üretimi yapıldı ve orta büyüklükte bir İHA ile motorun uçuş testleri gerçekleştirildi. Çalışmanın ikinci aşamasında üretilen motor, ithal bir motor ile birlikte performans testlerine tabi tutuldu. Yapılan testlerde her iki motorun iki farklı pervane tipi için, ürettikleri itki, çalışma esnasında oluşan motor ve egzoz sıcaklığı ile yakıt ve devir değerleri incelendi. Bu tez çalışması, üniversite-sanayi işbirliği dâhilinde ithal motorlarla rekabet edebilecek kapasitede bir İHA motoru geliştirilebileceğini göstermiştir.