Today, unmanned aerial vehicles (UAV) are widely used across various fields, including civil, military, and social activities. Fixed-wing UAV operating at low altitudes typically have a wingspan ranging from 2 to 4 meters and can sustain flight for up to three hours. Their wing structure generally consists of three main components: a central wing that bears the primary structural load, and left and right side wings that are critical for determining flight endurance and speed. The lengths of these components vary, with the side wings designed at an angle to reduce wind resistance and enhance flight speed. In this study, three main parameter levels were identified for an average low-altitude drone, and the optimal dimensions were evaluated using RSM (Response Surface Methodology), the Taguchi method, FEM (Finite Element Method), and Analysis of Variance (ANOVA) analyses. The optimal design was achieved with a central wing length of 400 mm, side wing lengths of 700 mm, and a side wing angle of approximately 8°. Analysis results showed a maximum lift force (FZ) of 253 N, a minimum drag force of 10.2 N, a maximum lift coefficient (CL) of 0.66, and a lift-to-drag (CL/CD ) ratio of 17.6. Based on these findings, composite molds were manufactured for the aircraft, and a testing device was developed to measure speed during flight trials. Under 10 m/s wind conditions, the maximum speed recorded for this optimized geometry was 183 km/h.
Wing Design Low-Altitude UAV Unmanned Aerial Vehicle Optimization FEM Aerodynamics
2022-01.BŞEÜ.03-09’
Günümüzde insansız hava araçları (İHA) sivil, askeri ve sosyal faaliyetler de dahil olmak üzere çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Alçak irtifalarda çalışan sabit kanatlı İHA'lar tipik olarak 2 ila 4 metre arasında değişen kanat açıklığına sahiptir ve üç saate kadar uçuşlarını sürdürebilirler. Kanat yapıları genellikle üç ana bileşenden oluşur: birincil yapısal yükü taşıyan merkezi bir kanat ve uçuş dayanıklılığını ve hızını belirlemek için kritik olan sol ve sağ yan kanatlar. Bu bileşenlerin uzunlukları değişmekte olup, yan kanatlar rüzgâr direncini azaltmak ve uçuş hızını artırmak için açılı olarak tasarlanmıştır. Bu çalışmada, ortalama bir alçak irtifa drone'u için üç ana parametre seviyesi belirlenmiş ve optimum boyutlar RSM (Yanıt Yüzeyi Metodolojisi), Taguchi yöntemi, FEM (Sonlu Elemanlar Yöntemi) ve Varyans Analizi (ANOVA) analizleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Optimum tasarım 400 mm merkezi kanat uzunluğu, 700 mm yan kanat uzunluğu ve yaklaşık 8° yan kanat açısı ile elde edilmiştir. Analiz sonuçları 253 N maksimum kaldırma kuvveti (FZ), 10.2 N minimum sürükleme kuvveti, 0.66 maksimum kaldırma katsayısı (CL) ve 17.6 kaldırma-sürükleme (CL/CD ) oranı göstermiştir. Bu bulgulara dayanarak, hava aracı için kompozit kalıplar üretildi ve uçuş denemeleri sırasında hızı ölçmek için bir test cihazı geliştirildi. 10 m/s rüzgar koşulları altında, bu optimize edilmiş geometri için kaydedilen maksimum hız 183 km/s olmuştur.
Kanat Tasarımı Alçak İrtifa İHA İnsansız Hava Aracı Optimizasyonu FEM Aerodinamik
We sincerely thank Bilecik Şeyh Edebali University Scientific Research Projects Unit for their valuable support within the scope of the project numbered ‘2022-01.BŞEÜ.03-09’. We would also like to express our gratitude to Düzce Glass Company for their significant contribution to the aircraft construction process.
2022-01.BŞEÜ.03-09’
| Birincil Dil | İngilizce |
|---|---|
| Konular | Makine Mühendisliğinde Optimizasyon Teknikleri, Uçak Performansı ve Uçuş Kontrol Sistemleri |
| Bölüm | Araştırma Makalesi |
| Yazarlar | |
| Proje Numarası | 2022-01.BŞEÜ.03-09’ |
| Gönderilme Tarihi | 25 Şubat 2025 |
| Kabul Tarihi | 30 Haziran 2025 |
| Erken Görünüm Tarihi | 25 Temmuz 2025 |
| Yayımlanma Tarihi | 15 Mart 2026 |
| DOI | https://doi.org/10.2339/politeknik.1646366 |
| IZ | https://izlik.org/JA44XJ76TG |
| Yayımlandığı Sayı | Yıl 2026 Cilt: 29 Sayı: 2 |
Temel mühendislik alanlarındaki hem deneysel hem de kuramsal çalışmaların yer aldığı dergimiz, mühendisliğin hızla gelişen alanlarına ilişkin makalelerin yayınına öncelik tanır ve disiplinlerarası yöntem ve teknolojiler üzerine yoğunlaşmayı,mühendislik bilimlerindeki en güncel bilimsel ve teknolojik gelişmeleri araştırmacılara, mühendislere ve ilgili kitlelere ulaştırmayı hedefler. Dergiye gönderilen bilimsel çalışmaların yayımlanmış veya sözlü veya poster sunum olarak başka yerde yayın için değerlendirme aşamasında bulunmaması gereklidir.
“Politeknik Dergisi" temel mühendislik konularını kapsayan bir dergidir. Dergi ulusal ve uluslararası düzeyde bilim, teknoloji ve mühendislik alanlarında orijinal bir araştırmayı bulgu ve sonuçlarıyla yansıtan ve bilime katkısı olan araştırma makalelerini veya yeterli sayıda bilimsel makaleyi tarayıp, konuyu bugünkü bilgi ve teknoloji düzeyinde özetleyen, değerlendirme yapan ve bulguları karşılaştırarak yorumlayan tarama makalelerini kabul etmektedir.
Dergimize ait herhangi bir ŞABLON formatı bulunmamaktadır. İlk gönderi için makalelerin aşağıdaki kurallara göre hazırlanması gerekmektedir.
Gazi Üniversitesi Politeknik Dergisi, Fen ve Mühendislik alanlarında çalışan bilim insanları arasındaki bilimsel iletişimi oluşturmak amacıyla, bilimsel özgün makaleleri Türkçe veya İngilizce olarak kabul etmektedir.
Araştırma Makalesi: Orijinal bir araştırmayı bulgu ve sonuçlarıyla yansıtan çalışmalar,
Tarama Makalesi: Yeterli sayıda bilimsel makaleyi tarayıp, konuyu günümüzün bilgi ve teknoloji düzeyinde özetleyen, değerlendirme yapan ve bu bulguları karşılaştırarak yorumlayan yazılar,
Teknik Not: Yapılan bir araştırmanın önemli bulgularını açıklayan yeni bir yöntem veya teknik tanımlayan yazılar.
Bütün yazıların Telif Hakkı Devir Formu, makalenin bütün yazarları tarafından doldurulup editörlüğe iletilmelidir. Telif Hakkı Devir Formu göndermeyen yazarların yayınları işleme konulmaz. Yayınlanmasına karar verilen makaleler üzerine yazarlar tarafından sonradan hiçbir eklenti yapılamaz.
Her makale en az iki hakeme gönderilerek şekil ve içerik bakımından incelenir. Dergide yayınlanabilecek nitelikteki olduğu belirlenen makalelerin dizgisi yapılarak yayına hazır hale getirilir.
SUNUŞ
İlk gönderi esnasında, makalenin yazar(lar)ı tarafından benzerlik taraması yapılarak benzerlik oranını gösteren raporun makale ile birlikte yüklenmesi gerekmektedir. Detaylı bilgi için tıklayınız.
Her makalede yapılan çalışmanın özetlendiği bir Özet Sayfası bulunmalıdır. (Bu sayfa makalenin ilk sayfası olacak şekilde makalenizi tek dosya halinde gönderiniz). Özet sayfasına ait şablon dosyaya ulaşmak için tıklayınız.
1. METİN : Times New Roman yazı karakterinde ve 12 pt olacak şekilde yazılmalı, kaynaklar ve şekiller dahil tarama yazıları dışında 20 sayfayı geçmemelidir. Yazarlar makalelerinin ne türde bir yazı olduğunu belirtmelidirler.
2. BAŞLIK : Eserin başlığı, ilk harfleri büyük olacak şekilde Türkçe ve İngilizce olarak yazılmalı, başlık metne uygun, kısa ve açık olmalıdır.
Metin içerisindeki 1. derece başlıkların tamamı büyük harfle, 2. derece başlıkların tüm kelimelerinin ilk harfleri büyük harfle ve 3. ve daha alt başlıklar için başlığın yalnızca ilk kelimesi büyük harfle olacak şekilde yazılmalıdır (Metin içerisinde kullanılan başlıkların ve alt başlıkların tümünün İngilizceleri parantez içerisinde belirtilmelidir. Yazım dili İngilizce olan makalelerde, parantez içerisinde herhangi bir şey belirtilmemelidir. Tüm metin İngilizce olmalıdır)
3. ÖZET : 200 kelimeyi geçmeyecek şekilde Türkçe ve İngilizce yazılmalıdır. İngilizce özetin başına eserin başlığı da ingilizce olarak yazılmalıdır.
4. ANAHTAR KELİMELER : En az 3 en fazla 5 adet Türkçe/ İngilizce olarak verilmelidir.
5. METİN : Genel olarak giriş, yöntem, bulgular, sonuç ve tartışmaya ilişkin kısımları kapsar.
6. KAYNAKLAR : Metinde parantez içerisindeki [1], [2] vb. rakamlarla numaralandırılmalı ve metin sonunda da eser içinde veriliş sırasına göre yazılmalıdır.
Kaynak bir makale ise: Yazarın soyadı adının baş harfi, tırnak içerisinde makalenin tam başlığı, derginin adı (varsa uluslararası kısaltmaları), cilt no: makalenin başlangıç ve bitiş sayfa no, (yıl)
Örnek: Sözen A., Özbaş E., Menlik T., Çakır M. T., Gürü M. and Boran K., ''Improving the thermal performance of diffusion absorption refrigeration system with alumina nanofluids'', International Journal of Refrigeration, 44: 73-80, (2014)
Kaynak bir kitap ise: Yazarın soyadı adının başharfi, tırnak içerisinde kitabın adı, cilt no, varsa editörü, yayınevinin adı, yayın no, yayınlandığı yer, (yıl).
Kaynak kitaptan bir bölüm ise: Bölüm yazarının soyadı adının başharfi, tırnak içerisinde bölümün adı, bölümün alındığı kitabın adı, yayınevinin adı, yayınlandığı yer, (yıl).
Kaynak basılmış tez ise: Yazarın soyadı adının baş harfi, tırnak içerisinde tezin adı, cinsi (yüksek lisans, doktora), sunulduğu üniversite ve enstitüsü, (yıl).
Kaynak kongreden alınmış tebliğ ise: Yazarın soyadı adının baş harfi, tırnak içerisinde tebliğin adı, kongrenin adı, yapıldığı yer, tebliğin başlangıç ve bitiş sayfa no, (yıl).
Kaynak bir standart ise: Standardın numarası, tırnak içerisinde standardın adı, (yıl).
7. ÇİZELGE VE ŞEKİLLER: Çizelge içermeyen bütün görüntüler (fotoğraf, çizim, diyagram, grafik, harita vs.) şekil olarak isimlendirilmelidir. Her bir çizelge ve şekil, metin içinde gireceği yere yerleştirilmelidir. Bütün şekiller metin içinde ardışık olarak numaralandırılmalıdır (Metin içerisinde kullanılan Çizelge ve Şekillerin tümünün ingilizceleri parantez içerisinde belirtilmelidir. Yazım dili İngilizce olan makalelerde, parantez içerisinde herhangi bir şey belirtilmemelidir. Tüm metin İngilizce olmaldır).
8. FORMÜLLER VE BİRİMLER: Metin içerisindeki tüm formüller equation formatında yazılmalıdır. Formüllere (1), (2) şeklinde sıra numarası verilmelidir. Tüm birimler SI birim sisteminde olmalıdır.
9. SİMGELER VE KISALTMALAR : Metin sonunda kaynaklardan önce verilebilir.
10. TEŞEKKÜR : Eğer kişi veya kurumlara teşekkür yapılacaksa bu kısımda yazılmalı ve kaynaklardan önce verilmelidir.
İngilizce dilindeki makaleler için:
DECLARATION OF ETHICAL STANDARDS
The author(s) of this article declare that the materials and methods used in this study do not require ethical committee permission and/or legal-special permission.
12. YAZAR KATKILARININ BEYANI: Bu bölümde makalede adı geçen her bir araştırmacının makaleye olan katkısı belirtilmelidir.
13. ÇIKAR ÇATIŞMASININ BEYANI: Makale yazarları arasındaki çıkar çatışması durumu belirtilmelidir. Herhangi bir çıkar çatışması yoksa "Bu çalışmada herhangi bir çıkar çatışması yoktur" ibaresi yazılmalıdır.
Politeknik Dergisi makale gönderimi veya basım aşamasında herhangi bir ücret talep etmemektedir.
Bu eser Creative Commons Atıf-AynıLisanslaPaylaş 4.0 Uluslararası ile lisanslanmıştır.