Uçak Kanadının Entegre Güçlendirilmiş Panel Yapıları Kullanılarak Yapısal Tasarımı

Abstract

Günümüzde artan teknoloji ile birlikte hava araçlarında kullanılan malzemeler ve üretim metotları da gelişmektedir. Uçakların üretildiği ilk yıllarda tahta kullanımından başlayan malzemelerin yerini günümüzde entegre yapılar, eklemeli imalat ile üretilen 3D parçalar ve kompozit malzemeler almıştır. Bu yeni nesil malzemeler sayesinde çok daha hafif ve dayanıklı uçaklar yapılabilmekte ve çok daha geniş bir tasarım özgürlüğüne sahip olunmaktadır. Bu çalışmada günümüz yeni nesil üretim teknolojilerinden biri olan entegre güçlendirilmiş panel metoduyla uçak kanat panel tasarımı yapılacaktır. Çalışmanın ana amacı farklı güçlendirme geometri ve panel yapılarının burkulma performanslarını karşılaştırmak ve aynı ağırlıkta en fazla yük taşıma kapasitesine sahip paneli belirlemektir. Havacılık endüstrisi hava araçları yapılarında parça sayısını azaltma yönünde evirilmektedir. Burkulma performansının yanında montaj süresinin kısalması, montajda açılması gereken bağlayıcı sayısının düşmesiyle birlikte yapı üzerindeki pürüzlerin azalması ve potansiyel çatlak oluşumunun önüne geçilmesi, montaj için gerekli erişim ihtiyacının azalması gibi avantajları da entegre yapıların tercih edilme sebepleri arasındadır. Çalışmada dört farklı panel tasarımı yapılarak karşılaştırma yapılmıştır. Çalışma sonucunda elde edilen veriler, uçak yapılarında basma yüklemesine maruz kalan ve kritik yükleme koşulu burkulma olan panellerde, özellikle kanat üst kabukları, ağırlık, montaj ve maliyet efektif tasarımlara yön verebilecektir.

Pekiştirilmiş Panellerin Sanal Testi

“…Günümüzde havacılık endüstrisinde yakıt sarfiyatının azaltılması yönünde ciddi anlamda araştırma ve geliştirme çalışmaları yürütülmektedir. Yakıt sarfiyatını etkileyen önemli parametrelerin başında ağırlık ölçütü gelmektedir (Tekkanat & Keleş, 2020). Eşdeğer mukavemet özelliklerine sahip daha hafif malzeme üretimi her sektörde olduğu gibi havacılık sektöründe de önemli bir yere sahiptir.…”

“…Uçağın kanat ve gövde yapıları, panellerden oluşan ve temel yükleme koşullarına maruz kalan ana yapılardır. Özellikle havada maruz kalınan basma yükleri, burkulmaya ve daha sonrasında çökmeye neden olmaktadır (Tekkanat & Keleş, 2020). Bu deformasyon türlerinin önlenebilmesi için panele farklı türlerde pekiştirici elemanları takviye edilmektedir.…”

Eklemeli Üretim ile Üretilen Ti6Al4V Parçaların Mekanik Özellikler Perspektifinden Deneysel Araştırması

“…From manufacturing perspective, the additive manufacturing is a hightech method that converts the conventional methods. This method provides the opportunity for manufacturing lighter and more durable aircraft structures [1]. Allowing the more complex part is another benefit of additive manufacturing.…”