Cessna 172 hibrit-elektrik retrofit entegrasyonu ve performans modellemesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, HAVACILIK VE UZAY MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2025

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: BERİLNAZ YAZICILAR

Danışman: DİLEK FUNDA KURTULUŞ

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Havacılık sektörü büyümeye devam ettikçe, yenilenebilir enerji kaynak kullanımına olan ilgi ekonomik ve çevresel etkilerinden dolayı artmaya devam etmektedir. Ancak güncel batarya teknoloji seviyeleri henüz tamamiyle elektrikli uçak tasarımını batarya ağırlığından dolayı sınırlamakta, bu sebeple hibrit- elektrik itki sistemleri tercih edilmektedir. Bu çalışmada, Cessna 172N uçağına hibrit- elektrik itki sistemi uygulanarak, performans modelleme ve benzetim çalışması sunulmaktadır. Uçağın içten yanmalı motoru, hem elektrik motoru hem de içten yanmalı motor içeren paralel bir hibrit-elektrik sistem ile değiştirilmiş, maksimum kalkış ağırlığı aşılmadan ve dış geometriye müdahale edilmeden retrofit çalışması yapılmıştır. İstenilen koşullarda görev koşabilme yeteneğine sahip, aerodinamik, atmosferik ve motor parametrelerine dayalı noktasal ağırlık performans modeli geliştirilmiş, Cessna 172N uçuş el kitabı ve motor kullanım kitabı ile de içten yanmalı motor konfigurasyonunda model doğrulanmıştır. Bu sayede doğrulanmış model ile, hibritleştirmenin tanımlanan görev boyunca yakıt tüketimi ve enerji dağılımı üzerindeki etkileri günümüz ve gelecekteki batarya teknolojileri ile karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar, belirlenen görev profilinde hibrit- elektrik retrofit uygulamasının uçağın yapısal ve performans kısıtlarını ihlal etmeden gelecek batarya teknolojilerinde anlamlı iyileşmeler sağlayabileceğini göstermiştir.