## THE DYNAMIC ANALYSIS AND MATHEMATICAL MODEL OF BELL 407 AND SKORSKY S76C HELICOPTERS

5TH INTERNATIONAL "ARTEMİS" CONGRESS ON LIFE, ENGINEERING, AND APPLIED SCIENCES, İzmir, Turkey, 1 - 03 October 2023, vol.1, no.1, pp.104-124

• Publication Type: Conference Paper / Full Text
• Volume: 1
• City: İzmir
• Country: Turkey
• Page Numbers: pp.104-124
• Yıldız Technical University Affiliated: Yes

#### Abstract

In this study, the dynamic response of passive landing gears under forcing forces during take-off and landing is investigated. Single and two degree of freedom models were created with real values by creating sub-models over conceptual physical full model scenarios. Mathematical models were created in Matlab Simulink by deriving the differential equations governing the motion by Lagrange method. Body mass, lift coefficient, lift force, thrust force and roll, pitch, bounce and yaw degrees of freedom were also defined to the vibration model accepted in the literature. In the modeling approaches, the physical characteristics of Skorsky S76C and Bell 407 helicopters were used in the numerical analysis. The effects of lift coefficients, damper forces, spring and damping values on the system were analyzed with certain values of mass, speed, lift force and blade area. According to the American Federal Aviation Administration (FAA) standards, evaluations were made and practical results were obtained. As a result of the analysis, it is seen that lift and thrust are effective on flight dynamics.

Bu çalışmada pasif iniş takımlarının kalkış ve iniş sırasında maruz kaldıkları zorlayıcı kuvvetler altında dinamik cevapları incelenmiştir. Konsept fiziksel tam model senaryoları üzerinden alt modeller oluşturulmak suretiyle gerçek değerler ile tek ve iki serbestlik dereceli modeller oluşturulmuştur. Lagrange yöntemi ile hareketini yöneten diferansiyel denklemler çıkarılarak matematiksel modeller Matlab Simulink’te oluşturulmuştur. Literatürde kabul gören titreşim modeline gövde kütle, kaldırma katsayısı, kaldırma kuvveti, itki kuvveti ayrıca roll ,pitch, bounce ve yaw serbestlik dereceleri de tanımlanarak analizler gerçekleştirilmiştir. Modelleme yaklaşımlarında, Skorsky S76C ve Bell 407 helikopterleri fiziksel özellikleri nümerik analizlerde kullanılmıştır. Belirli kütle, hız, kaldırma kuvveti, kanat alanı değerleri ile analizlerde kaldırma katsayıları, damper kuvvetleri, yay ve sönüm değerlerinin sisteme olan etkisi incelenmiştir. Amerikan Federal Aviation Administration (FAA) standartlarına göre değerlendirmeler yapılarak pratik yönden katkısı olacak sonuçlar elde edilmiştir. Analizler sonucunda kaldırma ve itki kuvvetinin uçuş dinamiği üzerinde etkili olduğu görülmüştür.