Uçuşun Geleceğini Tasarlamak: Net Sıfır Havacılık için Hesaplamalı Gelişmeler

 

Biyografi: Dr. Gökçin Çınar, Michigan Üniversitesi Havacılık ve Uzay Mühendisliği Bölümü'nde Yardımcı Doçent ve Çevre Dostu Havacılık ve Uzay Sistemlerinin Entegre Tasarımı (IDEAS) Laboratuvarı Direktörü olarak görev yapmaktadır. Araştırmaları, sürdürülebilir havacılık ve elektrikli tahrik için geleceğin uçak konseptlerine odaklanarak havacılık teknolojilerinin sistem tasarımı, entegrasyonu ve optimizasyonu üzerine yoğunlaşmaktadır. Son on yılda, uçak tasarımı ve operasyonlarının çevresel etkilerini değerlendirmek için sistem düzeyinde bir yaklaşımı teşvik ederek akademi, hükümet ve endüstri tarafından benimsenen hesaplama araçları ve yöntemleri geliştirmiştir. Kendisi 2024 Uluslararası Sürdürülebilir Havacılık ve Enerji Araştırma Topluluğu (SARES) Genç Bilim İnsanı Ödülü sahibidir ve elektrikli uçakların tasarım alanı keşfi ve optimizasyonuna yaptığı yeni katkılar için üç AIAA ve IEEE en iyi makalesini yazmıştır. Havacılığın çevresel zorluklarını ele almak için multidisipliner işbirliğini teşvik eden Sürdürülebilir Havacılık için Michigan Girişimi'nin (MISA) kurucu ortağı ve lideridir. AIAA Elektrikli Uçak Teknolojileri Teknik Komitesi'ne başkanlık etmekte ve AIAA Havacılık Forumu Rehberlik Koalisyonu'nda görev yapmaktadır. Son birkaç yıldır AIAA/IEEE Elektrikli Uçak Teknolojileri Sempozyumu'nda (EATS) çeşitli liderlik pozisyonlarında bulunmuş ve en son EATS 2024 Başkanı olarak görev yapmıştır.

 

Özet: 2050 yılına kadar havacılıkta net sıfır emisyona ulaşmak, uçak ve tahrik sistemi tasarımına yönelik dönüştürücü bir yaklaşımın yanı sıra operasyonel stratejilerin yeniden değerlendirilmesini gerektirmektedir. Michigan Üniversitesi'ndeki Çevre Dostu Havacılık ve Uzay Sistemlerinin Entegre Tasarımı (IDEAS) Laboratuvarı'nda, fizik tabanlı modellemeyi makine öğrenimi ve vekil modelleme dahil olmak üzere gelişmiş veri odaklı yöntemlerle birleştirerek çevresel ve performans faydalarını en üst düzeye çıkarmak için elektrikli ve hidrojen tahriki gibi devrim niteliğindeki havacılık ve uzay teknolojilerinin yarattığı yeni uçak tasarım alanını keşfediyoruz.
Bu seminerde, enerji depolama, görev planlama ve güç yönetimini optimize etmek için batarya ve yakıt hücresi sistemleri gibi alternatif enerji kaynaklarını hibrit-elektrik tahrik mimarilerine entegre etme konusundaki en son hesaplama gelişmelerimiz sunulacaktır. NASA'nın sağladığı fonlarla desteklenen, yakın zamanda piyasaya sürülen açık kaynaklı Geleceğin Uçak Boyutlandırma Aracı (FAST) da dahil olmak üzere, tahrik mimarileri arasında tasarım esnekliğini desteklemek, erken aşama boyutlandırma ve temel performans parametrelerinin veriye dayalı tahminlerini mümkün kılmak için hesaplama araçları geliştirdik. Bu araç ve yöntemlerden yararlanarak, bu yeni mimarilerin hibrit-elektrikli uçaklar için nasıl yeni tasarım alanları açtığına odaklanarak, tahrik sistemi elektrifikasyonunun sistem düzeyindeki zorluklarını ele alıyoruz. Ayrıca, hibrit-elektrikli tasarımların belirli filo operasyonları, görev profilleri ve yer gücü gereksinimleri ile entegre edilmesinin operasyonel verimliliği nasıl en üst düzeye çıkarabileceğini araştırıyoruz.