Obtaining of the Modal Frequency Parameters a Middle Class Armed Unmanned Combat Aerial Vehicle Using Engineering Simulation ANSYS Program

Abstract

Baykar Bayraktar TB2 (Tactical Block 2) is a domestically armed unmanned aerial vehicle produced by Turkey-based Baykar Defense. It is accepted in the middle class armed unmanned aerial vehicle class with its dimensions and the amount of useful load it can carry. Medium UAV class is an accepted classification for UAV’s that are too heavy to be carried by one person but still smaller than a light aircraft. There are also medium-sized UAV’s with a rotary base. Unmanned combat aerial vehicle (UCAV), also known as fighter aircraft, colloquially abbreviated as drone, is an unmanned aerial vehicle (UAV) used for intelligence, surveillance, target designation and reconnaissance and carrying aircraft munitions. Drones can use missiles, ATGM’s and/or bombs at fixed points for their attacks. Drones are often under real-time human control and have varying degrees of autonomy. Unlike unmanned surveillance and reconnaissance aircraft, SİHAs are used for both unmanned aerial vehicle attacks and battlefield intelligence. The solid model was used ready-made in 1:1 scale. All the parameters were obtained using the Rotax 912 engine with two blades used in the design of the primary models. Modal analysis is that the study of dynamic properties of systems below vibration. Accelerometers help calculate the vibration of the system when attached to a shaker. Modal analysis on aircraft emerges as the analysis of the vibration period and modes of the wind on aircraft. Analyzing the solid model according to the correct design criteria in the analysis program, making the correct simplifications, getting the mesh network properly and with success, directly have an affect on the accuracy of the modal analysis results.

Keywords

• Defence and aerospace technologies,
• unmanned combat aerial vehicle (UCAV),
• bayraktar tb2,
• engineering simulation,
• ansys,
• mechanical engineering

Orta Sınıf Silahlı İnsansız Muharebe Hava Aracının Modal Frekans Parametrelerinin Mühendislik Simülasyonu ANSYS Programı Kullanılarak Elde Edilmesi

Öz

Baykar Bayraktar TB2 (Taktik Blok 2), Türkiye merkezli Baykar Savunma tarafından üretilen yerli silahlı insansız hava aracıdır. Boyutları ve taşıyabileceği faydalı yük miktarı ile orta sınıf silahlı insansız hava aracı sınıfında kabul edilmektedir. Orta İHA sınıfı, bir kişinin taşıyamayacağı kadar ağır ancak yine de hafif bir hava aracından daha küçük olan İHA'lar için kabul edilen bir sınıflandırmadır. Döner tabanlı orta büyüklükte İHA'lar da vardır. İnsansız muharebe hava aracı (SİHA), aynı zamanda savaş uçağı olarak da bilinir, insanlar arasında drone olarak kısaltılır, istihbarat, gözetleme, hedef belirleme ve keşif için kullanılan ve uçak mühimmatı taşıyan insansız bir hava aracıdır (İHA). Dronlar saldırıları için sabit noktalarda füzeler, ATGM'ler ve/veya bombalar kullanabilirler. Dronlar genellikle gerçek zamanlı insan kontrolü altındadır ve değişen düzeylerde otonomiye sahiptir. İnsansız gözetleme ve keşif hava araçlarının aksine, SİHA'lar hem insansız hava araçları saldırıları hem de savaş alanı istihbaratı için kullanılmaktadır. Katı model 1:1 ölçekte hazır olarak kullanılmıştır. Tüm parametreler, ilk modellerin tasarımında kullanılan iki pallı Rotax 912 motoru kullanılarak elde edildi. Modal analiz, titreşim altındaki sistemlerin dinamik özelliklerinin incelenmesidir. İvmeölçerler, bir sisteme takıldığında sistemin titreşim frekanslarının hesaplamasına yardımcı olur. Uçakta modal analiz, uçakta rüzgarın titreşim periyodunun ve modlarının analizi olarak karşımıza çıkmaktadır. Katı modelin analiz programında doğru tasarım kriterlerine göre analiz edilmesi, doğru sadeleştirmelerin yapılması, mesh ağının doğru ve başarılı bir şekilde elde edilmesi modal analiz sonuçlarının doğruluğuna doğrudan etki etmektedir.

Anahtar Kelimeler

• Savunma ve havacılık teknolojileri,
• İnsansız muhabere hava aracı,
• bayraktar tb2,
• mühendislik simülasyonu,
• anysys,
• makine mühendisliği

Kaynakça

1. Bayraktar TB2, SİHA 500.000 Uçuş Saatini Tamamladı. savunmasanayist.com. 25 Ağustos 2022. 25 Ağustos 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. E.T. 15 Kasım 2022.
2. Dağlık Karabağ: İHA ve SİHA'ların rolü ne oldu, Azerbaycan'a nasıl avantaj sağladı?. bbc.com. 12 Kasım 2020. 12 Kasım 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. E.T. 14 Kasım 2022.
3. Limnaiois, G.,Tsourveloudis, N. ve Valavanis K.P. (2012). Introduction. Plamen Angelov (Ed.), Sense and Avoid in UAS: Research and Applications. John Waley&Sons Ltd: New Jersey, 4-31.
4. MIL-STD-810H, 31 January 2019, Department of Defense Test Method Standard, Envıronmental Engıneerıng Consıderatıons and Laboratory Tests.
5. Naidu Y., and Adali S., Design and Optimization of a Medium Altitude Long Endurance UAV Wingbox Structure, 2014.
6. Özgen S., AE 452 Aeronautical Engineering Design II Air Loads Lecture Notes, Dept. Aerospace Engineering, 2017.
7. Technion Israel Institute Of Technology (2016), Unmanned Marine Systems Division http://tasp.technion.ac.il/index.php /en/taspdivisions/unmanned- marine-systems-division (E.T.: 01 Kasım 2022).
8. Tunca C., Tek Motorlu Bir İHA için Pervane Seçimi ve Analizi, Yüksek lisans tezi, Anadolu Üniversitesi, 2018.

9. Turgut T., İnsansız Hava Aracı Kanat Tasarımı, İTÜ, Uçak ve Uzay Bilimleri Fakültesi, Bitirme Çalışması, (2018).
10. Unay E., Load Analysıs of An Aırcraft Usıng Sımplıfıed Aerodynamıc and Structural Models, Middle East Technıcal Unıversıty,The Degree of Master of Scıence ın Aerospace Engıneerıng, 2015.
11. Wandono F.A., Adhitya M., Finite Element Analysis for Composite Wing Structure of the Maritime Surveillance Unmanned Aerial Vehicle, AIP Conference Proceedings 2227, 020029 (2020); https://doi.org/10.1063/5.003760
12. Weibel, Roland E. (2002), Safety Considerations for Operation of Different Classes of Unmanned Aerial Vehicles in the National Airspace System (PDF), Massachusetts Institute of Technology, pp. 15, 38, 39, 43, 77. Yiğit E., Yazar I., Karakoc T.H., İnsansız Hava Araçları (İHA)’nın kapsamlı sınıflandırılması ve gelecek perspektifi, Cilt 3, Sayı 3, 2018; Doi: 10.23890/SUHAD.2018.0102