Automated hybrid-electric propulsion architecturemodeling for conceptual aircraft design: A novel approachto integrating system architecting in MDO
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Havacılık Ve Uzay Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: MAHMOUD ESSAM ABDELMONEAM FOUDA
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Dilek Funda Kurtuluş
Eş Danışman: Luca Boggero
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Elektrikli ve hibrit-elektrikli itki sistemlerinin uygulanması, hava taşımacılığı sürdürülebilirliğini artırmada önemli rol oynar. Bu sistemler, elektrik gücünün avantajlarıyla, tasarım sürecinin başında yenilikçi olanaklar sunar. Hava araçlarının elektrifikasyonu veya hibridleştirilmesi, çeşitli tasarım zorlukları yaratır. Bu sorunları çözmek için mimari optimizasyon teknikleri, geniş tasarım yelpazesini keşfetmekte ve en uygun tasarımları belirlemektedir. Optimizasyon, itki sistemlerinin esnek ve otomatik modellemesini gerektirir; sistemlerin bütünsel hava aracı düzeyinde performansını incelemek esastır. Tez, kavramsal hava aracı tasarımında itki mimarilerinin oluşturulması ve değerlendirilmesi için yeni bir yaklaşım önerir. Bu yaklaşım, itki mimarilerine sistem mimarisi yöntemini entegre eder. Sunulan metodoloji, çeşitli mimari kararların hava aracı performansına etkisini göz önünde bulundurarak itki mimarilerini otonom olarak inşa etmek ve değerlendirmek için çok yönlü bir teknik kullanır. Araştırmada, OpenConcept, ADORE ve NASA'nın OpenMDAO çerçevesi kullanılmıştır. Çalışma, elektrikli ve hibrit itki sistemlerinin Beechcraft King Air C90GT banliyö uçağına entegrasyonunu inceler. Beş itki sistemi—geleneksel, turboelektrik, tamamen elektrikli, seri ve paralel hibrit—değerlendirilir. Amaç, tasarım optimizasyonuyla yakıt tüketimi ve maksimum kalkış ağırlığını en aza indirmektir. Çalışma, elektrikli ve hibrit itki sistemlerinin araştırılması ve geliştirilmesi için yeni beklentiler sunar ve çevre dostu hava taşımacılığının ilerlemesine katkı sağlar.