Publication: İnsansız hava aracı iniş takımı malzeme seçiminin çok ölçütlü karar verme ile belirlenmesi
Abstract
İnsansız hava aracı iniş takımı malzeme seçiminin çok ölçütlü karar verme ile belirlenmesi İnsansız hava araçları (İHA'lar), köklü geçmişiyle havacılık ve savunma teknolojilerinde önemli bir yer edinmiştir. İlk olarak 20. yüzyılın başlarında askeri maksatlarla kullanılmaya başlanan bu araçlar, zamanla teknolojinin gelişimine paralel olarak farklı sektörlerde de kendine geniş bir kullanım alanı bulmuştur. Günümüzde İHA’lar; istihbarat toplama, gözetleme, keşif ve hedef belirleme gibi askeri faaliyetlerin yanı sıra, tarımsal üretimin artırılması, çevresel izleme, afet yönetimi, iletişim ağlarının genişletilmesi, haritalama ve coğrafi bilgi sistemleri gibi pek çok sivil uygulamada da etkin bir biçimde kullanılmaktadır. İHA’ların tasarım süreci; aerodinamik yapıdan itki sistemlerine, elektronik bileşenlerden kontrol yazılımına kadar birçok kritik unsuru içermektedir. Bu unsurlar arasında iniş takımı sistemleri, hem yapısal hem de işlevsel açıdan hayati bir rol üstlenmektedir. İniş takımları, uçağın kalkış ve iniş sırasında güvenli temasını sağlayan, taksi manevralarını mümkün kılan ve iniş anında oluşan statik ile dinamik yükleri sönümleyen temel mekanik sistemlerdir. Bu sistemlerin yalnızca doğru şekilde tasarlanması değil, aynı zamanda üretiminde kullanılacak malzemelerin doğru belirlenmesi de büyük önem taşımaktadır. Çünkü iniş takımı malzeme seçimi; uçağın yapısal dayanımı, ağırlığı, güvenilirliği, uzun ömürlülüğü ve bakım maliyetleri üzerinde doğrudan etkiye sahiptir. Bu nedenle, farklı mühendislik disiplinlerini kapsayan iniş takımı sistemleri için malzeme seçimi, çok boyutlu değerlendirme gerektiren karmaşık bir karar süreci haline gelmektedir. Bu noktada, Çok Ölçütlü Karar Verme (ÇÖKV) yöntemleri devreye girerek; mühendislik kriterleri arasında denge kurmayı, alternatifleri sistematik biçimde değerlendirmeyi ve optimum malzeme seçimini nesnel temellere dayandırmayı mümkün kılmaktadır. Dolayısıyla bu tür analitik yöntemlerin kullanımı, iniş takımı gibi kritik bir bileşenin tasarımında karar vericilere güçlü bir destek sunmaktadır. Bu tez çalışmasında, İHA iniş takımı için en uygun malzemenin belirlenmesi amacıyla Çok Ölçütlü Karar Verme (ÇÖKV) yöntemlerinden Analitik Hiyerarşi Süreci (AHP) ve TOPSIS teknikleri birlikte kullanılmıştır. Değerlendirme sürecinde; akma gerilmesi, kopma gerilmesi, sertlik, korozyon direnci ve malzeme bulunabilirliği gibi teknik kriterler esas alınmıştır. Yapılan analizler sonucunda alternatif malzemeler çok boyutlu olarak değerlendirilmiş ve en uygun seçeneğin belirlenmesi sağlanmıştır. Bu çalışma, İHA tasarımı ve üretiminde görev alan mühendis ve karar vericilere, iniş takımı malzeme seçimi konusunda sistematik ve nesnel bir yol haritası sunarak tasarım sürecine önemli katkılar sağlamaktadır.
Determination of unmanned aerial vehicle landing gear material selection with using multi-critia decision making method Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) have a long-standing history and hold a significant position in aviation and defense technologies. Initially introduced for military purposes in the early 20th century, these vehicles have, over time, found extensive applications across various sectors in parallel with technological advancements. Today, UAVs are actively used not only in military operations such as intelligence gathering, surveillance, reconnaissance, and target identification but also in civil domains, including increasing agricultural productivity, environmental monitoring, disaster management, communication infrastructure development, mapping, and geographic information systems. The design process of UAVs involves numerous critical components, ranging from aerodynamic structures and propulsion systems to electronic subsystems and control software. Among these, the landing gear systems play a vital role both structurally and functionally. Landing gears are fundamental mechanical systems that ensure safe contact during takeoff and landing, enable taxiing movements, and absorb the static and dynamic loads generated upon landing. Therefore, in addition to precise design, selecting the appropriate materials for these systems is of utmost importance. The choice of landing gear material directly affects the aircraft’s structural strength, weight, reliability, durability, and maintenance costs. As a result, material selection for landing gear systems—spanning multiple engineering disciplines—becomes a complex decision-making process requiring multidimensional evaluation. At this point, Multi-Criteria Decision-Making (MCDM) methods come into play by enabling a balanced assessment among engineering criteria, facilitating systematic comparison of alternatives, and supporting optimal material selection on an objective basis. Thus, the use of such analytical approaches offers strong decision support in the design of critical components like landing gear. In this thesis, the Analytic Hierarchy Process (AHP) and Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS), both MCDM methods, are employed together to determine the most suitable material for UAV landing gear. The evaluation process is based on technical criteria such as yield strength, tensile strength, hardness, corrosion resistance, and material availability. Through this analysis, alternative materials were evaluated in a multidimensional manner, and the optimal material was identified. This study provides engineers and decision-makers involved in UAV design and production with a systematic and objective roadmap for selecting landing gear materials, offering significant contributions to the design process.
Determination of unmanned aerial vehicle landing gear material selection with using multi-critia decision making method Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) have a long-standing history and hold a significant position in aviation and defense technologies. Initially introduced for military purposes in the early 20th century, these vehicles have, over time, found extensive applications across various sectors in parallel with technological advancements. Today, UAVs are actively used not only in military operations such as intelligence gathering, surveillance, reconnaissance, and target identification but also in civil domains, including increasing agricultural productivity, environmental monitoring, disaster management, communication infrastructure development, mapping, and geographic information systems. The design process of UAVs involves numerous critical components, ranging from aerodynamic structures and propulsion systems to electronic subsystems and control software. Among these, the landing gear systems play a vital role both structurally and functionally. Landing gears are fundamental mechanical systems that ensure safe contact during takeoff and landing, enable taxiing movements, and absorb the static and dynamic loads generated upon landing. Therefore, in addition to precise design, selecting the appropriate materials for these systems is of utmost importance. The choice of landing gear material directly affects the aircraft’s structural strength, weight, reliability, durability, and maintenance costs. As a result, material selection for landing gear systems—spanning multiple engineering disciplines—becomes a complex decision-making process requiring multidimensional evaluation. At this point, Multi-Criteria Decision-Making (MCDM) methods come into play by enabling a balanced assessment among engineering criteria, facilitating systematic comparison of alternatives, and supporting optimal material selection on an objective basis. Thus, the use of such analytical approaches offers strong decision support in the design of critical components like landing gear. In this thesis, the Analytic Hierarchy Process (AHP) and Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS), both MCDM methods, are employed together to determine the most suitable material for UAV landing gear. The evaluation process is based on technical criteria such as yield strength, tensile strength, hardness, corrosion resistance, and material availability. Through this analysis, alternative materials were evaluated in a multidimensional manner, and the optimal material was identified. This study provides engineers and decision-makers involved in UAV design and production with a systematic and objective roadmap for selecting landing gear materials, offering significant contributions to the design process.