Akademik Veri Yönetim Sistemi
VI International Conference on Mathematics and its Applications in Science and Engineering (ICMASE 2025), Plovdiv, Bulgaristan, 15 - 17 Temmuz 2025, ss.40, (Özet Bildiri)
Bu çalışmada, dikey kalkış ve iniş yapabilen bir insansız hava aracının (VTOL İHA) aerodinamik performansı, hem aktif hem de pasif akış kontrol tekniklerinin uygulanması yoluyla incelenmiştir. Pasif kontrol, girdap üreteçleri kullanılarak sağlanırken; aktif kontrol, üfleme yöntemleriyle gerçekleştirilmiştir. Her iki yöntemi bir arada barındıran özgün bir İHA tasarımı geliştirilmiş ve farklı konfigürasyonlar Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD) simülasyonları ile değerlendirilmiştir. Bu çalışmanın temel amacı, akış ayrılmasını geciktirerek, sınır tabakayı kontrol altına alarak ve aerodinamik verimliliği artırarak İHA'nın genel uçuş performansını iyileştirmektir. Üfleme şiddeti, hızı, açısı, konumu ile üfleme alanının şekli ve boyutu gibi çeşitli geometrik ve operasyonel parametreler; ayrıca girdap üreteçlerinin şekli, boyutu ve yerleşimi detaylı olarak araştırılmıştır. İlk aşamada, bu parametrelerin her biri ayrı ayrı VTOL İHA tasarımı üzerine uygulanmış ve aerodinamik performansa olan etkileri değerlendirilmiştir. Buna ek olarak, söz konusu parametrelerin çeşitli kombinasyonları sistematik olarak incelenerek etkileşimli etkileri ve genel akış kontrol verimliliğine katkıları analiz edilmiştir. Ön bulgular, aktif ve pasif yöntemlerin entegre kullanımının, özellikle geçiş rejimlerinde ve düşük hızlardaki operasyonlarda, aerodinamik performansı önemli ölçüde iyileştirdiğini göstermektedir. Bu çalışma, modern VTOL İHA’ların aerodinamik optimizasyonuna yönelik önemli bilimsel katkılar sunmaktadır. Ayrıca bu çalışma, Erciyes Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi tarafından FDK-2025-14354 numaralı proje kapsamında desteklenmiştir.
In this study, the aerodynamic performance of a vertical take-off and landing (VTOL) unmanned aerial vehicle (UAV) is investigated through the application of both active and passive flow control techniques. Passive control is achieved via vortex generators, while active control is implemented using blowing methods. A novel UAV design incorporating both strategies has been developed, and multiple configurations have been evaluated using Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations. The main objective of this work is to enhance the overall flight performance of the UAV by delaying flow separation, controlling the boundary layer, and increasing aerodynamic efficiency. Various geometrical and operational parameters such as blowing magnitude, speed, angle, location and shape and size of the blowing area, as well as the shape, size and placement of the vortex generators were explored. In the first stage, each of these parameters was individually implemented and tested on the VTOL UAV design to assess its influence on aerodynamic performance. In addition, various combinations of these parameters were systematically investigated to evaluate their interactive effects and overall contribution to flow control efficiency. Preliminary results demonstrate that the integrated use of active and passive methods significantly improves aerodynamic performance, especially in transition regimes and low-speed operations. The proposed research provides important scientific insight contributions to the aerodynamic optimization of modern VTOL UAVs. This work also has been supported by Erciyes University Scientific Research Projects Coordination Unit under grant number FDK-2025-14354.