Dersin Adı Dersin Seviyesi Dersin Kodu Dersin Tipi Dersin Dönemi Yerel Kredi AKTS Kredisi Ders Bilgileri
UÇUŞ MEKANİĞİ UYGULAMALARI Üçüncü Düzey UMD 617 1 7.50 7.50 Yazdır
   
Dersin Tanımı
Ön Koşul Dersleri -
Eğitimin Dili Türkçe
Koordinatör PROF. DR. TUĞRUL OKTAY
Dersi Veren Öğretim Eleman(lar)ı -
Yardımcı Öğretim Eleman(lar)ı -
Dersin Veriliş Şekli -
Dersin Amacı Uçuş mekaniğinin ileri düzey teorik temellerini kullanarak sabit ve döner kanatlı hava araçlarının performans, denge, kontrol ve dinamik davranışlarını analitik, sayısal ve deneysel yöntemlerle inceleyebilen; araştırma ve tasarım yetkinliği kazanmış uzmanlar yetiştirmektir.
Dersin Tanımı Hava araçlarının uçuş mekaniğine ilişkin ileri düzey teorik yaklaşımlarını, uçuş performansı, statik ve dinamik kararlılık, kontrol sistemleri, uçuş dinamiği modelleme, simülasyon teknikleri ve güncel araştırma uygulamalarını kapsar.

Dersin İçeriği
1 Uçuş mekaniğinin ileri düzey matematiksel temelleri, referans koordinat sistemleri, altı serbestlik dereceli (6-DOF) hareket denklemlerinin türetilmesi ve modelleme yaklaşımları.
2 Atmosfer modelleri ve aerodinamik kuvvetlerin modellenmesi, standart atmosfer, rüzgâr etkileri, yer etkisi (ground effect), aerodinamik katsayıların deneysel ve sayısal yöntemlerle belirlenmesi.
3 Sabit kanatlı hava araçlarında performans analizi, kalkış, tırmanış, seyir, alçalma, manevra, iniş performansı ve enerji-manevra (Energy-Maneuverability) teorisi.
4 Statik kararlılık analizi, boylamsal, yanal ve yönelme kararlılığı; trim analizi, ağırlık merkezi değişiminin ve kontrol yüzeylerinin kararlılık üzerindeki etkileri.
5 Dinamik kararlılık ve doğal hareket modları, kısa periyot, phugoid, Dutch Roll, spiral ve roll subsidence hareketlerinin analitik ve sayısal incelenmesi.
6 Doğrusal ve doğrusal olmayan uçuş dinamiği modelleri, lineerleştirme teknikleri, durum uzayı (State-Space) gösterimi, özdeğer (Eigenvalue) analizi ve sistem davranışının değerlendirilmesi.
7 Uçuş kontrol türevlerinin belirlenmesi, aerodinamik türevlerin teorik hesaplanması, CFD, rüzgâr tüneli ve uçuş testlerinden elde edilen verilerin kullanılması.
8 Uçuş simülasyonu ve sayısal modelleme uygulamaları, MATLAB/Simulink, FlightGear veya benzeri platformlarda 6-DOF uçuş simülasyonlarının oluşturulması ve doğrulanması.
9 Modern uçuş kontrol sistemleri, PID, LQR, optimal kontrol, robust kontrol ve model kestirimli kontrol (MPC) yöntemlerinin uçuş mekaniğine uygulanması.
10 İnsansız hava araçlarında uçuş mekaniği uygulamaları, otonom uçuş, rota planlama, kontrol algoritmaları, çok rotorlu ve sabit kanatlı İHA''ların dinamik modelleri.
11 Yüksek hücum açısı uçuşları ve doğrusal olmayan aerodinamik etkiler, stall, spin, post-stall davranışı, akış ayrılması ve girdap etkileşimlerinin uçuş dinamiğine etkileri.
12 Aeroelastisite ve aeroelastik kararlılık, flutter, divergence, kontrol yüzeyi terslenmesi, yapı-akışkan etkileşimi (FSI) ve titreşim analizleri.
13 Deneysel uçuş mekaniği ve uçuş testleri, uçuş testi planlaması, veri toplama sistemleri, sistem tanımlama (System Identification), uçuş verilerinin işlenmesi ve model doğrulama teknikleri.
14 Güncel araştırma konuları ve mühendislik uygulamaları, elektrikli ve hibrit hava araçları, eVTOL sistemleri, yüksek hızlı hava araçları, yapay zekâ destekli uçuş kontrolü, dijital ikiz (Digital Twin) uygulamaları, literatür sunumları ve dönem projelerinin değerlendirilmesi.
15 -
16 -
17 -
18 -
19 -
20 -

Dersin Öğrenme Çıktıları
1 Uçuş mekaniğinin temel ve ileri düzey prensiplerini kullanarak sabit ve döner kanatlı hava araçlarının doğrusal ve doğrusal olmayan hareket denklemlerini oluşturur, analiz eder ve farklı uçuş koşulları için yorumlar.
2 Hava araçlarının performans, statik ve dinamik kararlılık ile kontrol karakteristiklerini gelişmiş analitik, sayısal ve deneysel yöntemler kullanarak değerlendirir; elde edilen sonuçları mühendislik tasarım kriterleri doğrultusunda yorumlar.
3 Altı serbestlik dereceli (6-DOF) uçuş dinamiği modellerini geliştirir, doğrular ve farklı görev profilleri ile operasyonel senaryolar altında simülasyonlarını gerçekleştirerek sistem davranışını analiz eder.
4 İleri uçuş kontrol yöntemlerini (PID, LQR, optimal kontrol, robust kontrol, model kestirimli kontrol vb.) hava araçlarına uygular, kontrol sistemi performansını değerlendirir ve uygun kontrol stratejileri geliştirir.
5 Hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD), rüzgâr tüneli deneyleri ve uçuş testi verilerini kullanarak aerodinamik katsayıları ve uçuş kontrol türevlerini belirler; farklı veri kaynaklarını karşılaştırarak model doğrulaması gerçekleştirir.
6 Aeroelastisite, atmosferik bozucular, türbülans, yüksek hücum açısı ve stall gibi karmaşık uçuş olaylarının hava aracının performansı ve uçuş emniyeti üzerindeki etkilerini analiz eder ve çözüm önerileri geliştirir.
7 İnsansız hava araçları, eVTOL sistemleri ve yeni nesil hava platformlarının uçuş mekaniği problemlerini modelleyerek otonom uçuş, görev planlama ve kontrol algoritmalarına yönelik mühendislik çözümleri geliştirir.
8 Uçuş mekaniği alanındaki güncel bilimsel literatürü eleştirel bakış açısıyla değerlendirir, araştırma boşluklarını belirler ve özgün araştırma problemleri tanımlayarak bilimsel katkı sağlayacak çalışmalar planlar.
9 Uçuş mekaniği ile ilişkili disiplinler arası mühendislik problemlerini (aerodinamik, kontrol, yapısal analiz, itki sistemleri ve optimizasyon) bütünleşik bir yaklaşımla çözümleyerek yenilikçi tasarım ve analiz yöntemleri geliştirir.
10 Uçuş mekaniği alanında bağımsız araştırma yürütebilecek yetkinliğe ulaşır; elde ettiği bilimsel sonuçları ulusal ve uluslararası etik kurallar çerçevesinde raporlar, akademik yayınlara dönüştürür ve bilimsel platformlarda etkin biçimde sunar.

*Dersin Program Yeterliliklerine Katkı Seviyesi
1 Alan ile ilişkili teorik yaklaşımlara dair temel bir bilginin edinilmesi
2 Alan ile ilgili uygulamalara (pratiğe) yönelik temel bir bilginin edinilmesi
3 Teori ve pratikte dünya çapında meydana gelen gelişmelerin takip edilebilmesi
4 Ekip çalışması becerisinin kazanılması
5 İnisiyatif alma, kreatif çözümler geliştirebime ve analitik düşünce yeteneğinin kazanılması
6 Alanda, araştırmalarını ve/veya pratiklerini yürüten kişiler veya gruplarla iletişimde bulunmak için gerekli becerilerin kazanılması
7 Bir yabancı dili kullanarak alanda, araştırmalarını ve/veya pratiklerini yürüten yabancı kişiler veya gruplarla iletişimde bulunmak için gerekli becerilerin kazanılması
8 Alandaki çeşitli yazılımları ve/veya teknik ekipmanları kullanabilme yeteneğinin kazanılması
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
Yıldızların sayısı 1’den (en az) 5’e (en fazla) kadar katkı seviyesini ifade eder

Planlanan Öğretim Faaliyetleri, Öğretme Metodları ve AKTS İş Yükü
  Sayısı Süresi (saat) Sayı*Süre (saat)
Yüz yüze eğitim 0 0 0
Sınıf dışı ders çalışma süresi (ön çalışma, pekiştirme) 14 4 56
Ödevler 0 0 0
Sunum / Seminer hazırlama 0 0 0
Kısa sınavlar 0 0 0
Ara sınavlara hazırlık 14 3 42
Ara sınavlar 1 10 10
Proje (Yarıyıl ödevi) 2 10 20
Laboratuvar 0 0 0
Arazi çalışması 0 0 0
Yarıyıl sonu sınavına hazırlık 0 0 0
Yarıyıl sonu sınavı 0 0 0
Araştırma 14 4 56
Toplam iş yükü     184
AKTS     7.50

Değerlendirme yöntemleri ve kriterler
Yarıyıl içi değerlendirme Sayısı Katkı Yüzdesi
Ara sınav 0 0
Kısa sınav 0 0
Ödev 0 0
Yarıyıl içi toplam   0
Yarıyıl içi değerlendirmelerin başarıya katkı oranı   0
Yarıyıl sonu sınavının başarıya katkı oranı   100
Genel toplam   100

Önerilen Veya Zorunlu Okuma Materyalleri
Ders kitabı -
Yardımcı Kaynaklar -

Ders İle İlgili Dosyalar