Dergiler / Havacılık ve Uzay Teknolojileri Dergisi / 2011 / Cilt: 5 - Sayı: 1

Görev analizi sonucu bir savaş uçağının motor itki gereksiniminin belirlenmesi

Determination of the thrust requirement for a fighter aircraft engine via mission analysis

Sayfa
27–39
DOI
—

Özet

Yeni bir uçak motoru tasarımına başlayabilmek için tasarlanan uçak ile motor arasında bir eşleştirme çalışmasının yapılması gerekmektedir. Bu çalışma neticesinde uçağın kanat yüklemesi ile motordan elde edilmesi gereken itki tayin edilmektedir. Bu kapsamda görev profili önceden belirlenmiş bir savaş uçağı için motorun sağlaması gereken itki hesaplanmıştır. Görev profili belirlenirken tipik bir yeni nesil savaş uçağının savaşın ilk gününde gerçekleştirmesi muhtemel bir senaryo göz önüne alınmıştır. Görev aşamaları teker teker incelenmiş ve her aşama için bir kısıt eğrisi çizilmek suretiyle çözüm uzayı sınırlandırılmıştır. Ulaşılabilir çözümler içerisinden bir nokta uçak motorları için tekniğin bilinen durumu da gözetilerek seçilmiştir. Belirlenen görev profili için uygun deniz seviyesi itkisi, uçak kalkış ağırlığı oranı $T _{SL}IW _{TO}$ yaklaşık 1.2 olmaktadır. Tasarım noktasındaki kanat yüklemesi $W _{TO}/S$ değeri ise 7.0 kPa' dır. Görev analizi neticesinde uçağın toplam kalkış ağırlığının %1.9'u kadar mühimmat ve %58' si kadar da yakıt harcadığı görülmüştür. Toplam görev süresi 98 dakika olarak hesaplanmıştır.

Abstract

In order to initiate the design process for a new aeroengine, it would be necessary that a matching study be performed between the aircraft under design and its prospective power plant. In this work wing loading and engine thrust reqiurements are determined. Within this context thrust level is determined for a fighter jet whose mission profile is pre-determined. While the mission profile is being decided upon a typical first-day-of-the-war mission scenario for a new generation fighter aircraft is considered. Mission legs were handled individually and the solution space is restricted by drawing the corresponding constraint curve for each one. A point within the feasible solutions region is selected regarding the state-of-the-art. For the determined mission profile the appropriate sea level thrust to take-off weight ratio $T _{SL}IW _{TO}$ happens to be around 1.2. At the design point the selected thrust loading $W _{TO}/S$is 7.0 kPa. As a result of mission analysis it has been observed that the aircaft spends 1.9% of its take-off weight as ammunition and 58% of its initial take-off weight as fuel. The overall duration for the mission is calculated to be 98 minutes.