Conceptual design and mathematical modelling of a hybrid vtol aircraft

Tez çalışması kapsamında bir hibrit dikey kalkış ve iniş (VTOL) yapabilen bir hava aracının konsept sistem tasarım çalışması geniş bir perspektiften ele alınarak aracının matematiksel modelleme çalışması gerçekleştirilmiştir. Bu tasarım çalışması içerisinde, belirli görev gereksinimlerine uygun olarak hava aracının öncül tasarım parametreleri belirlenerek, aerodinamik analiz ve hesaplamalar ile hava aracının boyutlandırma çalışmaları gerçekleştirilmiş ve hava aracına uygun bir aviyonik mimari oluşturulmuştur. Hava aracı tasarım sürecinde yapısal ve aviyonik sistem tasarım ve geliştirme çalışmalarının yanında aracın aerodinamik tasarımının ve kontrol çalışmalarının benzetim ortamında test ve doğrulama işlemleri yapılmıştır. Bu amaçla konsept hava aracının açık kaynaklı bir simülasyon ortamında platform modellemesi yapılmıştır. Ayrıca simülasyon ortamında hava aracı modeli üzerinde kaskad PID kontrolcüsü ile eniyileme işlemleri gerçekleştirmiş, test çalışmaları yürütülmüştür. Sonuç olarak bu çalışma kapsamında konsept uçağın tasarımı ve geliştirilmesine yönelik bir metodoloji oluşturulmuş ve doğrulanmıştır. Sanal bir hibrit VTOL başarıyla tasarlanmıştır. Bu metodoloji ile uçağın konsept tasarım sürecindeyken simülasyon ortamında tasarım revizyonu, yazılım ve kontrolör geliştirme faaliyetleri için yapılması gereken uçuş test altyapısı oluşturulmuştur. Elde edilen bulgular, daha iyi performansa sahip bir uçağın bilgisayar ortamında, maliyet etkin bir şekilde tasarlanabileceğinin sonucunu ortaya koymaktadır.