Fırlatılabilir döner kanatlı insansız hava aracı tasarımı
prototipi ve fırlatma mekanizması tasarımı / prototipi / Design / prototype of launchable rotary wing unmanned aerial vehicle and  launching mechanism design / prototype
Yazar: ETKA GÖKBEL
Danışman: DOÇ. DR. SEZGİN ERSOY
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Mekatronik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mekatronik Mühendisliği = Mechatronics Engineering ; Uçak Mühendisliği = Aircraft Engineering

Özet:
Son yıllarda döner kanatlı insansız hava araçları (İHA) pek çok alanda kullanılmaya başlanmıştır. Hava araçları görevlerine göre farklı faydalı yükler taşır. Örneğin; kamera taşırlarsa keşif/gözetleme, yük taşırlarsa kargo, ziraat ilacı taşırlarsa tarım, gelişmiş kamera ve haritalama sistemi taşırlarsa haritalama, baz istasyonu ya da tekrarlayıcı röle taşırlarsa haberleşme için kullanılmaktadırlar. 
Döner kanatlı insansız hava araçları genellikle eğitimli bir İHA operatörü tarafından manuel olarak uçurulur. Kalkıştan önce döner kanatlı insansız hava aracı, İHA operatörü tarafından kalkışa hazırlanır ve bu hazırlık dakikalar sürmektedir. Döner kanatlı insansız hava araçlarının pistten kalkıp seyir hızına ulaşmaları vakit almaktadır ve bu kritik alanlarda zaman kaybına sebep olmaktadır. Bir döner kanatlı insansız hava aracı fırlatma düzeneği ve fırlatıldıktan sonra itki kollarını açıp uçmaya devam edebilen açılma mekanizmalı bir döner kanatlı insansız hava aracının bu zaman kaybına çözüm olabileceği düşünülmüştür.
İHA operatörünün müdahalesi olmadan fırlatabilen döner kanatlı insansız hava araçları durumsal farkındalığın sıklıkla gerekli olduğu acil durum müdahalesinde ve savunmada önemli bir rol oynayacaktır. Örneğin; yangınlara müdahale eden itfaiyeciler döner kanatlı insansız hava araçlarını hareketsiz ya da hareketli bir itfaiye aracından hızla fırlatma yeteneğinden yararlanabilir. Fırlatılan döner kanatlı insansız hava araçlarında bulunan gündüz / termal kamera sayesinde yangının ilerleyişi ve yangının verdiği tahribat hakkında değerli bilgiye ulaşılabilir. Hızlı farkındalık sayesinde yangına daha çabuk müdahale ve mücadele edilebilir. Benzer şekilde askeri personel keşif ve gözetleme için fırlatılabilir döner kanatlı insansız hava araçlarını hızla konuşlandırıp görevini ifa edebilir.
Çeşitli görev türlerine uygulanabilir olması için döner kanatlı insansız hava aracının taşınabilir olması, düşük hacimli olması önem taşır. Tezde önerilen fırlatılabilir döner kanatlı insansız hava aracı fırlatıldıktan sonra kol açma mekanizmasına sahip olduğundan fırlatıldıktan sonra kollarını otomatik bir şekilde açılıp itki üretebilir. Bu sayede insansız hava aracının fırlatılmadan önce daha düşük hacim kaplamasına yardımcı olur. Kapalı paketli, mobil ve kendi kendine kol açma yönetimine sahip olduğu için otonom sistemlere zahmetsizce konuşlandırılabilir. Verimli bir tasarım oluşturmak için farklı mekanizmalar incelenmiştir. Kendi kendine kol açma yönetimi tasarımında kollarını kısa bir süre içinde açılmasına izin veren bir mekanizma tasarlanmıştır ve üretilmiştir. Ayrıca fırlatılabilir döner kanatlı insansız hava aracının ve fırlatma mekanizmasının tasarımı ve üretimi yapılmıştır.

Abstract:
In recent years, rotary-wing unmanned aerial vehicles have been used in many areas. Rotary wing unmanned aerial vehicle (UAV) can carry different payloads according to their duties. For example; if they carry cameras, they are used for reconnaissance / surveillance, cargo if they carry cargo, agriculture if they carry pesticides, mapping if they carry an advanced camera and mapping system, and communication if they carry a base station or relay.
Rotary-wing unmanned aerial vehicles are usually commanded to take off manually by a trained UAV operator. Before takeoff, the rotary-wing unmanned aerial vehicle is prepared for take-off by the UAV operator and this preparation takes minutes. It takes time for rotary-wing unmanned aerial vehicles to take off from the runway and reach their cruising speed, causing time loss in critical areas. A rotary-wing unmanned aerial vehicle launch assembly and a rotary-wing unmanned aerial vehicle with an opening mechanism that can open the thrust arms after launch and continue to fly can be the solution to this time loss.
Rotary-wing drones capable of launching and without the intervention of the UAV operator will play an important role in emergency response and defense, where situational awareness is often required. For example; firefighters responding to fires can take advantage of the ability to quickly launch rotary-wing unmanned aerial vehicles from a stationary or moving fire truck. Thanks to the day / thermal camera on the launched rotary wing unmanned aerial vehicles, valuable information can be obtained about the progress of the fire and the damage caused by the fire. Thanks to rapid awareness, the fire can be intervened and fought faster. Similarly, military personnel can quickly deploy launchable rotary-wing drones for reconnaissance and surveillance and perform their duties.
In order to be applicable to various types of missions, it is important that the rotary wing unmanned aerial vehicle be portable and low in volume. Since the launchable rotary-wing unmanned aerial vehicle proposed in the thesis has an arm release mechanism after launch, it can automatically open and generate thrust after launching its arms. In this way, it helps lower volume coverage before being launched. This also reduces air friction during launch. It can be deployed to autonomous systems effortlessly as it has closed package, mobile and self-arm management. Different mechanisms will be studied to create an efficient design. A mechanism that allows it to open its arms in a short time will be used in the self-arm-opening management design. Throwable rotary wing unmanned aerial vehicle and launch mechanism will be designed and 3D printers will be used for prototype.