Bu çalışmada, mürettebatsız hava araçları için özelleşmiş biyomimetik tabanlı bir pervane tasarlanmıştır. Tasarlanan pervane, elektrik motorlu İHA sistemleri için özelleştirilmiştir. Bu pervane, yüksek verimlilik ve düşük gürültü izi hedefleri ile biyomimetik disiplini ışığında geliştirilmiştir. Günümüzde ticari olarak kullanılan elektrikli hava araçları hala yüksek hızlı içten yanmalı motorlar için geliştirilmiş pervanelerin ölçeklendirilmiş versiyonlarını kullanmaktadır. Elektrik motorlarının verimli çalıştığı düşük hızlarda gerekli itkiyi elde etmek için düşük hızlarda eşit itki üretebilen bir pervaneye ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışma kapsamında, bir yusufçuğun arka kanatları kullanılarak pervane kanat veter dağılımı, pervane burulma açısı dağılımı ve kanat tasarımları gerçekleştirilmiş ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği kullanılarak sayısal analizler yapılmıştır. Sonuçlar, benzer boyut ve hatveye sahip ticari bir pervane ile karşılaştırılmıştır. Tasarlanan biyomimetik pervanenin düşük hızlarda verimlilik kaybı olmadan eşit itme gücü üretebildiği sonucuna varılmıştır.
In this study, a biomimetic-based propeller specialized for uncrewed aerial vehicles was designed. The designed propeller is customized for UAV systems with electric motors. This propeller was developed in light of the biomimetics discipline with the goals of high efficiency and low noise trail. Today, commercially used electric air vehicles still use scaled versions of propellers developed for high-speed internal combustion engines. A propeller capable of generating equal thrust at low speeds, where electric motors operate efficiently, is needed to achieve the required thrust at low speeds. Within the scope of this study, propeller blade vet distribution, propeller torsion angle distribution, and airfoil designs were realized using the rear wings of a dragonfly, and numerical analyses were performed using computational fluid dynamics. The results were compared with a commercial propeller of similar size and pitch. It was concluded that the designed biomimetic propeller could produce equal thrust at low speeds without losing efficiency.
| Primary Language | English |
|---|---|
| Subjects | Engineering Design |
| Journal Section | Research Article |
| Authors | |
| Early Pub Date | August 25, 2025 |
| Publication Date | December 4, 2025 |
| Submission Date | May 22, 2025 |
| Acceptance Date | July 10, 2025 |
| Published in Issue | Year 2025 EARLY VIEW |
This work is licensed under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International.