Ýnsansýz hava araçlarýnýn (ÝHA) askeri ve sivil birçok alanda kullanýmý, teknoloji geliþtikçe yadsýnamaz boyutlara ulaþmýþtýr. 3-D olarak adlandýrýlan ve insan gücünün yeterli olamadýðý veya insan kaybýnýn göze alýnamadýðý sýkýcý, pis ve tehlikeli görevlerin (dull-dirty-dangereous), insansýz vasýtalarla yerine getirilmesi için geliþtirilen konseptler içerisinde keþif-gözetleme ve taarruz ana baþlýklarýnýn üstünlüðü aþikardýr. ÝHA görev konseptleri listesinde yer almasýna raðmen insansýz yük taþýmacýlýðý konusunun yeterince yaygýn olmadýðý ve bu alanda yeterince çeþitlilik bulunmadýðý deðerlendirilmektedir. Oysaki lojistik faaliyetlerde oluþabilecek herhangi bir aksaklýk, temel ihtiyaç malzemesi eksikliðinden dolayý insan gücünün azalmasýna, parça eksikliðinden dolayý kritik bir aracýn gayri faal duruma düþmesine, çok elzem bir saðlýk malzemesi eksikliðinden dolayý belki de can kaybýna yol açacaktýr. Ýnsanlý olarak kullanýlan çeþitli kara-deniz ve hava araçlarý elbette ki bu lojistik faaliyetlerin temelini oluþturmaktadýr. Ancak olumsuz meteorolojik hadiseler, yüksek tehdit ortamý, kýsýtlý personel sayýsý gibi bir takým sebepler, bu imkan ve kabiliyetin yetersiz kalmasýna veyahut mevcut þartlarýn gereðinden fazla zorlanmasý sonucu insan hayatýnýn çok fazla riske atýlmasýna sebebiyet verebilmektedir. Bununla birlikte özellikle helikopterlerin kullanýldýðý bir lojistik sistemde, oldukça yüksek maliyetlere katlanýlmasý gerektiði de açýktýr.
Bu çerçeveden bakýldýðýnda büyük bir kuvvet çarpaný olarak yakýn zamanda sahne alacak olan TCG Anadolu gemisinin, karadan uzak, çok uzun süreli deniz üzeri görevlerinde lojistik ihtiyaçlarýnýn mümkün olan en kýsa zamanda karþýlanmasýnýn hayati öneme sahip olduðu düþünülmektedir. Akdeniz, Ege ve Karadeniz’de aktif olarak kullanýlmasý beklenen, ayný zamanda olasý bir afet ve kriz ortamýnda hastane gemisi olarak da görev almasý ön görülen TCG Anadolu gemisine, genel maksat helikopterleri ve deniz araçlarý ile ulaþýmýn mümkün olmadýðý hava ve tehdit koþullarýnda acil ihtiyaçlarýn çok hýzlý bir þekilde ulaþtýrýlabilmesi maksadýyla insansýz kargo platformu gerekli olacaktýr. Sahip olduðu 232 metrelik pist uzunluðu ile insanlý ve insansýz çeþitli hava araçlarýna ev sahipliði yapacak olan TCG Anadolu gemisinin bu pist avantajýný kullanarak saatlik uçuþ maliyeti 3000 dolarlarý bulan ve olumsuz meteorolojik hadiselerden dolayý uçuþlarý büyük ölçüde sekteye uðrayan helikopterlerin yerine, çok daha düþük maliyetli sabit kanat ve insansýz bir hava aracýnýn daha etkin rol oynayacaðý düþünülmüþtür. Buradan hareketle, nispeten kýsa pist uzunluðuna sahip TCG Anadolu gemisine iniþ kalkýþ yapabilecek ve kendisinden istenen tasarým gerekliliklerini saðlayabilecek sabit kanatlý insansýz hava aracýnýn konsept tasarým süreçlerini tüm aþamalarý ile ortaya koymak ve böyle bir konseptin geliþtirilmesini saðlamak amaçlanmýþtýr.
Yapýlan literatür araþtýrmasý neticesinde VLA sýnýfýna girebilecek aðýrlýkta, kargo maksatlý sabit kanat insansýz hava aracý konseptinin yalnýzca bir üretici firma tarafýndan kullanýlmakta olduðu ve sertifikasyonlarýnýn 2022 yýlýnda tamamlandýðý görülmüþtür. Ancak bu hava aracýnýn da ihtiyaç duyduðu pist mesafesi oldukça uzundur. Yeni bir konsept ortaya koyma ve bunun geliþtirilmesi söz konusu olduðundan kavramsal ve ön tasarým çalýþmalarýnýn bu aþamada yeterli olacaðý düþünülmüþtür. Ýlk aþamada tasarým gereksinimleri ve görev profiline göre tasarým seçimlerinin nasýl olmasý gerektiði izah edilmiþtir. Ardýndan “lifting line theory” tabanlý XFLR5 uygulamasý kullanýlarak öncelikle kanat profilinin seçimi ve analizi, ardýndan 3 boyutlu kanat analizi yapýlarak tahmini taþýma katsayýlarý hesaplanmýþtýr. Gerekli taþýmanýn saðlanýp saðlanamadýðýnýn tespiti için ANSYS programýnda “Hesaplamalý Akýþkanlar Dinamiði” (HAD) analizi uygulanmýþ ve kanat için yapýlan hesaplarýn ve analizlerin doðruluðu kanýtlanmýþtýr. Kanat yüklemesi ve itki-aðýrlýk parametrelerine göre deneysel denklemler esas alýnarak uçuþ safhalarýndaki kýsýtlamalar hesap edilmiþ ve tüm bileþenlerin aðýrlýk hesaplarý yapýlmýþtýr. Yapýlan tüm hesaplamalar neticesinde SOLIDWORKS programý kullanýlarak 3 boyutlu eskiz çizim yapýlmýþ ve hava aracýnýn nihai görüntüsü elde edilmiþtir. (Bu çalýþma birinci sýrada yer alan yazarýn yayýnlanmamýþ tezinin bir parçasýndan üretilmiþtir. ORCID NO: 0009-0005-6345-571X)
Anahtar Kelimeler: Sabit Kanat Kargo ÝHA, TCG Anadolu, Kavramsal Tasarým, Kanat Analizi, XFLR5, Hesaplamalý Akýþkanlar Dinamiði
|
