İnsansız hava araçları için lineer elektromanyetik fırlatıcı sistem tasarımı ve optimizasyonu

Elektromanyetik fırlatıcı sisteminde kullanılan çeşitli motor tipleri; tek taraflı lineer indüksiyon motor, çift taraflı lineer indüksiyon motor, sabit mıknatıslı lineer senkron motor ve sabit mıknatıslı fırçasız doğru akım motorudur. Bu tez çalışmasında, insansız hava araçları için mekanik fırlatma sistemlerine alternatif olarak elektromanyetik bir fırlatıcı sisteminde kullanılmak üzere tek taraflı lineer indüksiyon motor tasarlanmıştır. Doktora tez çalışmasında tasarlanan motor özellikleri 3 fazlı, 8 kutuplu, 380 V, 6 m/s, yükü 5,84 kg (maksimum 40 kg) ve itme kuvveti 409,55 N'dur. Yapılan tasarımın klasik fırlatıcılara karşı yeni bir alternatif sunması beklenmektedir. Bu çalışmanın amacı fırlatma maliyetlerini azaltmak ve mobil bir fırlatma sistemi oluşturmaktır. Bu amaç için tasarlanan örnek motor tasarım parametreleri ve geometrik boyutlandırma eşitlikleri tezde sunulmuştur. Motorun geometrik boyutlarını hesaplayabilmek için analitik hesaplama yapabilen bir program geliştirilmiştir. Program, geliştirilen algoritma ile iteratif olarak en iyi geometrik boyut değerlerini elde etmeye çalışmaktadır. Çalışmada eşdeğer devre modeli kullanılarak fırlatma performansını geliştirmek için boyut optimizasyonu yapılmıştır. Boyut optimizasyon programı algoritmasında geliştirilen bu iteratif yapı kullanılmıştır. Amaç fonksiyonu, tasarım parametrelerinden verim, güç faktörü ve sistem ağırlığında denenmiş ve fırlatma performansına etkileri incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar iki boyutlu sonlu elemanlar analizinde değerlendirilmiştir. Elde edilen benzetim sonuçları ve yazılımı gerçekleştirilen program sonuçları kıyaslanmış ve motor boyutuna dair elde edilen değerler ile motor imalat çizimleri hazırlanmıştır.