Bu çalışma, kanatlarında güneş paneli hücreleri bulunan bir uçağın tasarım ve pratik uygulamasını içeren bir durum çalışmasıdır. Uçuş sırasında gerekli enerjinin bir kısmının yenilenebilir bir enerji kaynağı olan güneşten sağlanması hedeflenmektedir. Araştırma, güneş hücrelerinin yenilikçi bir uçak tasarımındaki etkinliğini ve uçağın çeşitli hız koşullarındaki uçuş performansını değerlendirmektedir. Prototip uçak, 2,5 m kanat açıklığı, 1,4 m uzunluk ve 0,5 m genişlikte, NACA 2412 kanat profili ile tasarlanmıştır. Farklı uçuş hızlarında (1, 5, 10, 13 ve 20 m/s) yapılan aerodinamik testler, aerodinamik kuvvetler, tork değerleri ve güneş panellerinin enerji katkısını belirlemiştir. Sonuçlar, güneş panellerinin uçuş için gerekli enerjinin %15'ini sağladığını ve 20 m/s hızda maksimum kaldırma kuvvetinin 10,68 N olduğunu göstermektedir. Uçuş hızının artması, sürükleme ve kaldırma kuvvetlerini artırmakta, 10 m/s üzerindeki hızlarda sürükleme kuvvetindeki artış oranı, kaldırma kuvvetine göre %25 daha düşük olmaktadır. Çalışma, sürdürülebilir uçak tasarımı ve enerji verimliliği konularında yenilikçi bir yaklaşım sunmaktadır.
Güneş Enerjisi Uçak Tasarımı Aerodinamik NACA Kanat Profili Uçuş Performansı
This study presents a case analysis involving the design and practical application of an aircraft featuring solar panel cells on its wings. The objective is to harness a portion of the energy required for flight from a renewable energy source, namely solar energy. The research evaluates the effectiveness of solar cells in an innovative aircraft design and assesses the aircraft’s flight performance under various speed conditions. The prototype aircraft is designed with a wingspan of 2.5 m, a length of 1.4 m, and a width of 0.5 m, utilizing a NACA 2412 airfoil. Aerodynamic tests conducted at different flight speeds (1, 5, 10, 13, and 20 m/s) measured aerodynamic forces, torque values, and the energy contribution from the solar panels. The results indicate that the solar panels provide 15% of the energy required for flight, with a maximum lift force of 10.68 N achieved at 20 m/s. As flight speed increases, both drag and lift forces rise, with the rate of increase in drag being 25% lower than that of lift at speeds above 10 m/s. This study offers an innovative approach to sustainable aircraft design and energy efficiency.
Solar Energy Aircraft Design Aerodynamics NACA Airfoil Flight Performance
Birincil Dil | İngilizce |
---|---|
Konular | Makine Mühendisliği (Diğer) |
Bölüm | Araştırma Makalesi |
Yazarlar | |
Erken Görünüm Tarihi | 29 Nisan 2025 |
Yayımlanma Tarihi | 2 Ekim 2025 |
Gönderilme Tarihi | 19 Mart 2025 |
Kabul Tarihi | 26 Nisan 2025 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2025 ERKEN GÖRÜNÜM |
Bu eser Creative Commons Atıf-AynıLisanslaPaylaş 4.0 Uluslararası ile lisanslanmıştır.