İnsansız hava araçları günümüzde oldukça yaygın bir şekilde çeşitli amaçlarla kullanılmaktadır ve son zamanlarda insansız hava aracı teknolojilerinde çok hızlı bir gelişme kaydedilmiştir. Bu kullanımlar arasında; Askeri, sivil, tarımsal, gözetleme vb. çeşitli kullanımlarda karşılaşmak mümkündür. İnsansız hava araçlarının bu kadar yaygınlaşması sebebiyle de birtakım sorunlar oluşmuştur. Örneğin sabit kanat insansız hava araçları uzun bir süre havada kalıp ağır yükleri taşıyabiliyor fakat insansız hava aracının ihtiyaç duyduğu koşu yolu temin edilemezse bu insansız hava araçlarının kullanımı mümkün olmaz.
Döner kanat insansız hava araçları herhangi bir koşu yoluna ihtiyaç duymazken faydalı yük taşıma kapasiteleri ve havada kalma süreleri oldukça düşüktür. İnsansız hava araçlarının birçok modeli sabit kanatlıdır ve havalanabilmesi için piste ihtiyaç duymaktadır. Şartlara uygun pist bulunamadığı taktirde görev icra edemez. Bu sorunları ortadan gidermek amacı ile uzun bir süredir yaygın bir şekilde kullanılan VTOL sistemleri birçok gaz türbinli savaş uçaklarında kullanılmıştır. Son zamanlarda insansız hava araçları sektöründe de bu tarz çalışmalar yapılmaktadır. Sabit kanat insansız hava aracı ve döner kanat insansız hava araçlarının hibrit bir şekilde tasarlandığı araçları görmek mümkündür. Yani dikey kalkış için döner kanat insansız hava araçları (quardcopter) gibi bir tasarım üzerine, sabit kanat ve yatay uçuşu sağlayacak tek motor kombinasyonları kullanılmaktadır. Bu sayede insansız hava aracı hem dikey kalkış yapabilir ve sonrasında sabit kanatları sayesinde yatay uçuşa geçebilir bu sayede elektrik tüketimi ciddi derecede azalmaktadır. Hali hazırda bulunan bu VTOL insansız hava araçları sürekli aynı mimari üzerinde tasarlanmaktadır.
Piyasadaki hem döner kanat hem de sabit kanat şeklindeki (VTOL – Vertical Takeoff or Landing) araçların seyir hızları oldukça azdır. Bir VTOL aracında dikey ve yatay uçuş için ayrı motorların kullanılması da ağırlık ve maliyet açısından da dezavantajlıdır. Bu şekildeki benzer tasarımların aksine tamamı ile özgün ve daha kullanışlı insansız hava aracı tasarımı yapılmıştır. Bu tez çalışmasının kapsamı elektrik fan motorlu (EDF), dikey iniş kalkış yapma özelliğine sahip, değişken itki yönlendirme sistemine sahip insansız hava aracı tasarımı yapılmıştır. Bu insansız hava aracı tasarımında geleneksel pervaneli fırçasız motor kullanmak yerine daha yüksek çıkış hızlarına sahip elektrikli fan motorları kullanılmıştır. İnsansız hava aracının üzerinde bulunan 4 adet elektrikli fan motoru (EDF) bulunmaktadır. Bu motorların hareketi sayesinde dikey uçuş ve yatay uçuş icra edilir. EDF motorunun dış kabuk bölgesinde mil vardır. Bu mil elektrikli motor tarafından döndürülerek fazlar arası hareket sağlanır. Hava aracının motor yuvası 3 fazlı bir şekilde dönmektedir, ilk faz kalkış hareketini motorların yere dik pozisyonu ile dikey kalkışı gerçekleşir. İkinci faz, yatay uçuş için motorlar yere göre 65 derecelik açı ile döndürülerek yatay hızın ‘’Stall’’ hızını karşılaması beklenir.
Üçüncü fazda ise motorlar yere paralel pozisyona gelir. Bu sayede dikey ve yatay uçuş için aynı motorlar kullanılır. Bu özellik diğer dikey - iniş kalkışlı İHA’ lardan farklı ve verimli kılar. Bu proje kapsamında gelecek hedefler de göz önüne alındığı için insansız hava aracının aerodinamiği keskin olarak tasarlanmıştır. Ayrıca elektrikli fan motorlarının gaz türbinli model jet motorlarına geometrik olarak benzemesi nedeniyle ikinci versiyon olarak adlandırdığımız projemizde kullanılması hedeflenmektedir.
Dikey kalkışlı insansız hava araçları kritik bölgelerde kullanılmaya ihtiyaç vardır. Örneğin Hakkâri Yüksekova’da bulunan Şehit Kurmay Yarbay İlker Çelikcan Hudut Tabur Merkezi (Dağlıca Taburu) 1.562 m rakım ’da dağlık bir arazi üzerinde bulunmaktadır. Tabur merkezine hem havadan hem de karadan ulaşım zordur. İnsansız hava araçlarının görev icra edebileceği herhangi bir pist bulunmamaktadır. Olası bir acil durumda en yakın hava üssü, 556 km uzaklıkta bulunan Diyarbakır Ana Jet Üs Komutanlığı (8. Ana Jet Üs Komutanlığı)’dır. Bu proje kapsamında olası bir acil durumda İHA dikey olarak havalanarak gözlem yapabilir, gerekirse taşıyabildiği mühimmatlar sayesinde atış yapabilir. Bu proje kapsamında Elektrik fan motorlu (EDF) VTOL insansız hava aracının tasarımı yapılmıştır.
Jet Drone projesinde tasarım güncellemesi yapılmış ve imalat aşamasına geçilmiş olup, prototip ve seri üretim aşamalarında uluslararası proje ortaklığına sıcak bakılmaktadır.
