Uçak enerji manevra yapabilirlik ve performans parametrelerinin metasezgisel yöntemlerle modellenmesi

Bu tez kapsamında; uçakların performans limitlerini gösteren, farklı özgül güç fazlalarında uçabilecekleri irtifa ve hız kombinasyonlarını sunan, herhangi bir matematiksel işleme gerek kalmadan minimum tırmanma süresine karşılık gelen yörüngenin belirlenmesine yardımcı olan özgül güç fazlası (Ps) eğrilerinin elde edilebilmesi için bir yöntem sunulmuştur. B737-800 uçağı için sunulan yöntem; aerodinamik model, itki ve yakıt debi modellerinden oluşan uçak performans modeli ve Ps modelini içermektedir. İtki modeli için PW4056 turbofan motoruna ait gerçek tırmanma itki verileri kullanılmıştır. Bu motor için oluşturulan modelde, itkinin irtifanın bir fonksiyonu olduğu dolayısıyla sıcaklık, yoğunluk, basınç ile değiştiği yine Mach sayısının bir fonksiyonu olduğu göz önünde bulundurulmuştur. İtki modeli dışındaki diğer tüm modellemelerde B737-800 uçağına ait gerçek uçuş veri kaydı (FDR) verileri kullanılmıştır. Yakıt debi modeli, Ps eğrilerinin yüksek doğrulukta elde edilebilmesi için önemli olan ve uçuş süresince yakıt tüketimine bağlı sürekli azalan ağırlık kuvvetinin hesaplanmasına olanak sağlamaktadır. Aerodinamik modelde ise kritik Mach sayısı üzerindeki Mach değerlerindeki sıkıştırılabilir sürükleme artışı ve profil eğriliği göz önünde bulundurulmuştur. Ps eğrileri uçak performans modeli kullanılarak elde edilmiştir. Eğri verileri, sonrasında oluşturulan Ps modeli için kaynak veridir. Bu çalışma, bir uçağa ait gerçek FDR verilerinin bulunması durumunda o uçağa ait tırmanma yörünge tahmini ve Ps grafiklerinin nasıl elde edileceği hakkında bir yöntem sunmaktadır. Modellerin oluşturulması için guguk kuşu arama algoritması yöntemi (CSA) kullanılmıştır. Farklı bir metasezgisel yöntem olan parçacık sürü optimizasyonu (PSO) yöntemi, CSA modellerini doğrulamak için kullanılmıştır. Matlab programı kullanılarak yapılan optimizasyon işlemlerinin tümünde, her iki metasezgisel yöntemle de doğru sonuçlar elde edilmiştir.