Multikopterlerde Uçuş Süresi Arttırılması Harici Destek Sistemlerinin Geliştirilmesi ve Deneysel Prototip Uygulaması

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, BAP Doktora, 2026 - 2027

Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
Destek Programı: BAP Doktora
Başlama Tarihi: Haziran 2026
Bitiş Tarihi: Haziran 2027

Proje Özeti

Projenin Kapsamı: Multikopterlerin uçuş süresini artırmaya yönelik harici destek sistemlerini inceleyerek mevcut çözümleri geliştirmeyi amaçlamaktadır. Proje, batarya paketlerinin uçuş sırasında fiziksel olarak sistemden ayrılması yoluyla İtki-Ağırlık (T/W) oranının maksimize edilmesini, multikopterin servis tavanı irtifasının yükseltilmesini ve uçuş süresinin arttırılmasını içermektedir. Önerilen yöntemlerin pratikte uygulanabilirliğini geliştirilecek prototip aracılığıyla kanıtlamayı konu almaktadır.

Yöntem: Bu çalışma kapsamında kullanılacak yöntemler; literatür taraması, prototip tasarımı ve test süreçleri olmak üzere üç temel aşamadan oluşmaktadır. Literatür taraması, akademik çalışmalardaki bilgi birikiminin analiz edilmesini sağlayarak araştırmanın teorik temelini oluşturacaktır. Prototip tasarımı, performans değerlendirmesi için kritik bir aşama olup kademeli batarya sisteminin entegrasyonu gibi tasarımsal adımları içermektedir. En sonda ise testler, uçuş süresini artırmaya yönelik sistemlerin etkinliğini ölçmek amacıyla gerçekleştirilecek olup prototipin performansını doğrulamak ve optimize etmek için uygulanacaktır.

Özgün Değer: Bu çalışma literatürde genellikle sadece kütle azaltma odağında incelenen batarya/itki sistemi bırakma konusunu özgün şekilde ele almaktadır. Multikopterleri operasyonel ihtiyaç anında yüksek performanslı bir Avcı (Interceptor) drona dönüştüren dinamik bir optimizasyon süreci olarak ele almaktadır. Projenin temel özgünlüğü, kademeli kütle atımı yoluyla sistemin İtki-Ağırlık (T/W) oranını uçuşun kritik safhalarında dramatik şekilde arttırmaktadır. Geleneksel sabit kütleli sistemlerin fiziksel olarak ulaşamadığı maksimum irtifa (h_max) ve maksimum hız limitlerini genişletir. Araştırmanın bir diğer temel özgünlüğü, literatürde yeni tanımlanan "Motor Yük Normalizasyonu" yaklaşımıdır. Bu yöntemle motor çalışma noktaları verimlilik haritalarının (efficiency maps) en üst bölgesine taşınmaktadır. Toplam uçuş süresinde %15-%20 bandında non-lineer bir artış hedeflenmektedir. Bu kapsamda geliştirilecek olan değişken kütleli ve hızla değişen atalet matrisine sahip State-Space (Durum-Uzay) modeli, harici destek sistemlerinin fiziksel atımını basit bir ağırlık kaybından çıkaracaktır. İHA’nın dinamik karakteristiklerini görev anında evrimleştiren metodolojik bir literatür katkısı sunacaktır.

Beklenen Sonuçlar: Bilimsel açıdan literatüre yeni bir model kazandırılması ve deneysel veriler sağlanması sayesinde drone teknolojileri üzerine yapılan akademik çalışmaların ilerletilmesi hedeflenmektedir. “Değişken Kütleli ve Atalet Momentli Multikopterlerin Terminal Safha Dinamiği" üzerine özgün bir State-Space (Durum-Uzay) modeli kazandırılacaktır. Kademeli batarya bırakma stratejisinin İtki-Ağırlık (T/W) oranı, servis tavanı (h_max) ve operasyonel uçuş süresi üzerindeki non-lineer etkileri deneysel verilerle kanıtlanarak yeni bir metodolojik kütüphane oluşturulacaktır. Kültürel açıdan görev fayda kritik alanlarda drone kullanım sürelerinin artırılması ile farklı sektörlerde inovasyonun teşvik edilmesine katkı sağlayacaktır. Ekonomik açıdan ise Türkiye'nin savunma sanayisindeki rekabet gücünün artırılması ve yerli teknolojilerin geliştirilmesiyle uluslararası pazarda stratejik avantaj elde edilmesi amaçlanmaktadır.

Anahtar Kelimeler: Multikopter, İnsansız Hava Aracı (İHA), Interceptor, Dron, Uçuş Süresi, Uçuş Süresi Optimizasyonu, Harici Destek Sistemleri, Deneysel Prototip, İtki Sistemi, Bırakılabilir İtki Sistemi, Kademeli Batarya Bırakma, Prototip Üretimi, Dron Teknolojileri.