İnsansız hava araçlarında kullanılan pistonların malzeme ve kaplama özelliklerinin aşınma performansına etkisinin incelenmesi

Abstract

İçerisinde insan olmaksızın uçuş yapabilen ve bir kontrol bağlantısı ile pilot tarafından kontrol edilen veya otonom operasyon planlaması ile uçurulan hava araçları İnsansız Hava Aracı (İHA) olarak adlandırılmaktadır. İnsansız Hava Araçları, ilk olarak elektrikli model uçaklar şeklinde ortaya çıkmıştır. Ülkemizde ise 1990’lı yıllarda modelcilik hobisi şeklinde başlayan İHA faaliyetleri, teknolojik gelişmelerin paralelinde ve ticari girişimler sonucunda, farklı kullanım alanlarına sahip ve ihracatı yapılan özel bir alana dönüşmüştür. İnsansız Hava Araçlarında, düşük ağırlıklı ve yüksek tork değeri üretilen içten yanmalı motorların kullanımı yaygın olmakla beraber günümüzde özellikle düşük irtifa (1000 – 2000 m arası) ve küçük ölçekli İHA üretiminde iki zamanlı içten yanmalı motorların yaygın olarak kullanıldığı gözlemlenmektedir. Bu çalışmamızda; Tersine Mühendislik ve Sonlu Elemanlar Yöntemi (FEM) kullanılmak suretiyle en çok talep gören ve bu nedenle yurtdışından ithal edilen, ülkemizde ise üretimi bulunmayan iki zamanlı içten yanmalı düşük irtifa 61 cc İHA motorunun tüm metalürjik özellikleri üzerinde yerli ve milli olarak daha ekonomik bir bulut altı görev icra edilebilecek motor geliştirmek üzere inceleme yapılmıştır. Araştırma çalışmamızın sonucunda, tarafımızca gerçekleştirilen deney sonuçlarına göre ideal malzeme özellikleri tespit edilmiş ve ilk örnek 61 cc motor araştırmacılar tarafından üretilmiştir. Üretimi gerçekleştirilen motorun uçuş testleri kanat açıklığı 3 metre olan bir İHA kullanılarak tamamlanmıştır. Neticeten bu araştırma ile üniversite – sanayi işbirliği kapsamında yerli ve milli özellik taşıyan, ithal motorlar ile rekabet edebilecek kalitede bir İHA motoru üretimi gerçekleştirilmiştir.

Aircraft that can fly without a human inside and are controlled by a pilot with a control link or flown with autonomous operation planning are called Unmanned Aerial Vehicles (UAV). Unmanned Aerial Vehicles first appeared in the form of electric model airplanes. In our country, UAV activities, which started as a modeling hobby in the 1990s, have turned into a special area with different usage areas and exported in parallel with technological developments and as a result of commercial initiatives. Although the use of low-weight and high-torque internal combustion engines is common in Unmanned Aerial Vehicles, it is observed that two-stroke internal combustion engines are widely used today, especially in low-altitude (1000-2000 m) and small-scale UAV production. In this study; By using Reverse Engineering and Finite Element Method (FEM), a more economical under-cloud mission locally and nationally on all metallurgical properties of the twostroke internal combustion low-altitude 61 cc UAV engine, which is the most demanded and therefore imported from abroad and not produced in our country. A review has been made to develop an engine that can be performed. As a result of our research work, ideal material properties were determined according to the results of the experiments carried out by us and the first example 61 cc engine was produced by the researchers. The flight tests of the manufactured engine were completed using a UAV with a wingspan of 3 meters. As a result, with this research, a UAV engine with domestic and national characteristics, capable of competing with imported engines, was produced within the scope of university-industry cooperation.