Hava araçlarında yıldırım darbesinin doğrudan etkilerinin incelenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ELEKTRONİK VE HABERLEŞME MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MEHMET PEKTAŞ
Danışman: Serkan Kurt
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Yıldırım çarpması, hava aracı yapısında ve aviyonik ekipmanlarda meydana getirdiği hasarlar nedeniyle ciddi bir güvenlik problemi oluşturmaktadır. Hava araçları yıldırım kanalına görece belirli bir hızda ilerlediğinden dolayı yıldırım hava aracı üzerinde ilk temas noktasından başlamak üzere yapı boyunca sürüklenmekte ve belirli noktalardan çıkış yapmaktadır. Yıldırım darbesinin şiddeti ilk çarpmada ve sonraki çarpmalarda farklılık göstermektedir. Yıldırım darbesinin şiddetinin giderek azalmasından dolayı hava araçlarında yıldırım çarpma bölgelendirmesi yapılmaktadır. Yıldırım ilk temas noktalarının belirlenmesi, yıldırım çarpma bölgelendirmesi açısından önem teşkil etmektedir. Çalışmada F-16 hava aracı modeli kullanılarak yıldırımın ilk temas noktalarının analizi gerçekleştirilmiştir. Bu sayede hava aracında hangi bölgelerin hangi yıldırım akımı dalga formuna maruz kalacağı belirlenerek, yıldırımın hava aracına verdiği hasarın değerlendirilmesi ve uygun koruma önlemlerinin geliştirilmesi sağlanmaktadır. Hava araçlarının çoğu yapısal parçasında metal kullanımı, yerini karbon fiber takviyeli polimerlere bırakmaktadır. Karbon fiber takviyeli polimer yapıların elektriksel iletkenliklerinin düşük olması, yıldırım akımına maruz kaldıklarında aldıkları hasarı önemli ölçüde arttırmaktadır. Yıldırımın birden fazla doğrudan etkisi olsa da hasar miktarında en büyük rolü oynayan etkilerinden biri joule ısınmasıdır. Joule ısınmasının sebep olduğu sıcaklık artışı ile kompozit malzemedeki reçine ve fiber yapıların belirli sıcaklıkların üstünde hal değiştirmesinden kaynaklı katmanlarda ayrışmalar meydana gelmektedir. Yıldırımın doğrudan etkisi nedeniyle meydana gelen hasarın değerlendirilmesi için, hava aracı yapısal parçalarını birebir simüle eden panellere standart akım formları uygulanarak hasar analizi yapılmaktadır. Bu çalışmada, yıldırım koruması için kompozit üzerine kaplanan metal folyoların etkinliği, kompozit panel boyutundaki değişikliklerin ve kompozit yapıyı meydana getiren katmanlardaki dizilimlerin yıldırım test sonuçlarına etkisi, bağlı elektriksel-termal analizlerle ortaya koyulmuştur.