Morphing Technology Applications in Aviation

Year 2021, Volume: 2 Issue: 1, 53 - 62, 30.06.2021

Selin Uzun , Bürde İsen , Tamer Sınmazçelik

Abstract

Within the scope of this study, worldwide developments, projects and future plans of morphing technologies in aviation applications were examined. The aerodynamic, structural and material design approaches of the projects examined are looked at from a close perspective. Thanks to this technology, the aircraft, which is compatible with multiple missions, provides the desired configuration; While attracting attention to the developments in the aviation sector by bringing advantages such as range increase, fuel saving and low carbon emission, it will also open the door to different technologies. During the research, the advantages and disadvantages of morphing aircraft compared to fixed wing aircraft were discussed.

Keywords

Morphing, Wing, Winglet, Mission Adaptive Wing

Havacılıkta Şekil Değiştirebilir Teknoloji Uygulamaları

Abstract

Bu çalışma kapsamında şekil değiştirebilen teknolojilerin havacılık uygulamalarında dünya çapındaki gelişmeleri, projeleri ve gelecek planları incelenmiştir. İncelenen projelerin aerodinamik, yapısal ve malzeme tasarım yaklaşımlarına yakın perspektiften bakılmıştır. Bu teknoloji sayesinde çoklu göreve uyumlu hale gelen hava aracı, istenilen konfigürasyonu sağlayarak; menzil artışı, yakıt tasarrufu, düşük karbon emisyonu gibi avantajları beraberinde getirerek havacılık sektöründeki gelişmelere ilgiyi çekerken, farklı teknolojilerin de kapısını aralayacaktır. Araştırmalar sırasında şekil değiştirebilir hava araçlarının sabit kanatlı hava araçlarına göre avantaj ve dezavantajları ele alınmıştır.

Keywords

Şekil Değiştirebilir, Kanat, Kanat Ucu, Göreve Uyumlu Kanat

References

• Acar E. ve Oktay T. (2018). Havacılık ve Uzay Uygulamalarında Şeki̇l Hafizalı Alaşımlar, Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 7(1), 335–349.
• Falcão L., Gomes A. A., and Suleman A., (2011). Aero-structural design optimization of a morphing wingtip, Journal of Intelligent Material Systems and Structures, 22(10), 1113–1124.
• Kaygan E. (2020). Aerodynamic Analysis of Morphing Winglets for Improved Commercial Aircraft Performance, Journal of Aviation, 4(1), 31-44.
• Kikuta M. T. (2003). Mechanical Properties of Candidate Materials for Morphing Wings (Master of Science), Virginia Polytech. Institute State University.
• Mills J. and Ajaj R. (2017). Flight dynamics and control using folding wingtips: An experimental study, Aerospace, 4(2), 1-24.
• Min Z., Kien V.K., and Richard L.J.Y. (2010). Aircraft morphing wing concepts with radical geometry change, The IES Journal Part Civil and Structural Engineering, 3(3), 188–195.
• Özgen S., Güçlü S., Şahin M., Yaman Y., Bayram G., Uludağ Y. ve Yılmaz A. (2008). Şekil Değiştiren Uçaklar Havacılıkta Yeni Bir Devrim Yaratabilir mi, Savunma ve Havacılık, 22126, 125-128.
• Pendleton E., Lee M. and Wasserman L. (1992). Application of Active Flexible Wing technology to the Agile Falcon, Journal of Aircraft, 29(3), 444–451.
• Pendleton E., Flick P., Paul D., Voracek D., Reichenbach E., and Griffin K. (2007). The X-53 a summary of the Active Aeroelastic Wing flight research program, Structural Dynamics and Materials Conference 2.
• Perkins D. A., Reed J. L., and Havens E. (2004). Morphing Wing Structures for Loitering Air Vehicles, 45th Structural Dynamics and Materials Conference.
• Ryseck P., Yeo D., Hrishikeshavan V., and Chopra I. (2019). Aerodynamic and mechanical design of a morphing winglet for a Quadrotor Biplane Tail-sitter, Autonomous VTOL Technical Meeting and Electric VTOL Symposium.
• Şanlısoy A. (2013). Plazma Aktüatörün NACA2415 Model Uçak Kanadı Etrafındaki Akış Kontrolü Üzerine Etkisinin İncelenmesi (Yüksek Lisans Tezi), Niğde Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Şahin H. ve Oktay T. (2019). Başkalaşan Kanat Ucu Tasarımı ve Avantajları, Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 17, 606–610.
• Ünlüsoy L., Körpe D.S., Şahin M., Özge S., ve Yaman Y. (2012). Büyük Oranda Şekil Değiştirebilen Kanatların Aerodinamik ve Yapısal Tasarımı, 6. Savunma Teknolojileri Kongresi.
• Vale J., Lau F., Suleman A., Gamboa P., and Aleixo P. (2007). Design and Testing of a Morphing Wing for an Experimental UAV, The Applied Vehicle Technology Panel Symposium.
• Weisshaar T. A. (2006). Morphing aircraft technology-new shapes for aircraft design, Multifunctional Structures/Integration of Sensors and Antennas.
• Yavçin E. ve Kaptı A. O. (2015). Uçma hareketinin biyomekaniğinin incelenmesi ve bir robotik kuş tasarımı çalışması, SAÜ Fen Bilimleri Dergisi, 19(1), 27-40.