FLIGHT SIMULATION AND MODELING OF A JET AIRCRAFT WITH SHIP AIRWAKE COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS DATABASE

KADİR CAN ÖZBUDAK

FLIGHT SIMULATION AND MODELING OF A JET AIRCRAFT WITH SHIP AIRWAKE COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS DATABASE

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Havacılık Ve Uzay Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2025

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: KADİR CAN ÖZBUDAK

Danışman: Nilay Sezer Uzol

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tezde, bir jet uçağının uçuş simülasyonu ve modellemesi, HAD ile oluşturulan bir gemi hava iz bölgesi veritabanı kullanılarak incelenmiştir. Bir uçak gemisinin zamana bağlı hava iz bölgesi veritabanı, genel bir uçak gemisi modelinin Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) simülasyonları yapılarak elde edilmiştir. Altı serbestlik dereceli bir jet uçağı simülasyon modeli, gemi hava iz bölgesi veritabanı kullanılarak bir ani rüzgar dinamik arayüz modeliyle birleştirilmiştir. Uçuş simülasyonlarında, uçak gemisi hava iz bölgesi için karşı rüzgar ve yan rüzgar koşulları gibi farklı akış koşulları kullanılmıştır. HAD simülasyonlarında, keskin kenarlara sahip asimetrik uçak gemisi geometrisi için yapısal olmayan bir çözüm ağı oluşturulmuş ve uçak gemisi etrafındaki akışı hesaplamak için Reynolds-Ortalamalı Navier-Stokes denklemleri ve Spalart-Allmaras türbülans modeli kullanılmıştır. CFD sonuçlarından ard-işlem ile uçak gemisi üzerinde hesaplama alanının daha küçük bir bölümündeki akış hız alanı çıkarılıp uçuş simülasyonları için veritabanı tablosu olarak kullanılır. Veritabanı tablosu, uçağın uçak gemisine göre konumu ve zaman girdileri kullanılarak, ani hız girdisi olarak simülasyon modeline entegre edilir. Uçuş simülasyonlarında, doğrusal olmayan bir jet uçağı modeli olarak F-16 kullanılmıştır. Simulasyonlar, seyir, tırmanma ve pas geçme için alçalma gibi dengede uçuş koşulları altında, gemi hava iz bölgesi ile ve olmadan gerçekleştirilmiştir. Uçak gemisi üzerindeki uçuş operasyonları karşı ve yan rüzgar koşullarında test edilmiştir. Simulasyonlarda karmaşık etkileşimler gözlenmektedir, özellikle güverte üzerinde üstyapı iz bölgesi etkisi olan +30 derece yanal rüzgar koşulu için gözlenmiştir.