Innovative Entwicklungen für unbemannte Fluggeräte

Steinbeis-Experten sind Entwicklungspartner für den Quadcruiser

Seit 20 Jahren unterstützen das Steinbeis-Transferzentrum Aerodynamik, Flugzeug- und Leichtbau und die 2007 daraus entstandene Steinbeis Flugzeug- und Leichtbau GmbH (SFL) ihre Kunden bei innovativen Entwicklungen innerhalb der Luftfahrt. Die Entwicklungsleistungen umfassen den Bereich von Flugzeugen der Allgemeinen Luftfahrt bis hin zu Projekten für remotely piloted air vehicles (RPAS). Aktuell konzentrieren sich die Steinbeis-Experten zunehmend auf den Bereich der unbemannten Flugzeugsysteme.

So ist die SFL als Projektpartner der Airbus Innovations Manching maßgeblich an der Entwicklung von zukünftigen unbemannten Luftfahrtsystemen – Quadcruiser – beteiligt. Das Alleinstellungsmerkmal dieser RPAS ist die Synthese aus Senkrechtstart-Fähigkeit und ökonomischem und schnellem Reiseflug mit großer Reichweite und/oder langer Flugdauer. Das sind Leistungsmerkmale, die ein konventioneller Hubschrauber oder Quadrocopter nicht leisten kann. Start und Landung von Quadcruiser erfolgen im Quadrocopter-Modus. Die vier von Elektromotoren angetriebenen Hubpropeller werden für den Reiseflug stillgelegt und in Flugrichtung ausgerichtet. Als Antrieb dient dann ein Elektromotor, der im Heck eingebaut ist. Für die Flugerprobung dient ein Proof of Concept Prototyp mit einer Abflugmasse von 12 kg.

Das Steinbeis-Team liefert in diesem Projekt umfassende Beiträge zum Entwurf, führt Flugmechanik- und Leistungsberechnungen durch und ist für den Prototypenbau sowie die Integration der Systeme verantwortlich. Die vielfältigen Erfahrungen der Steinbeis-Experten im Elekroflug kommen hier ebenfalls nutzbringend zum Einsatz. Auch bei der Flugerprobung, die das erste Mal im Dezember 2014 stattfand, ist die SFL involviert. Weitere Entwicklungsaktivitäten umfassen den Entwurf, die Entwicklung und den Bau größerer Prototypen mit höherer Nutzlast und die Entwicklung von Hybrid-Antriebssystemen für größere Flugdauer und Reichweiten.

Die Steinbeis-Experten sind gemeinsam mit Airbus Innovations Manching, dem Institut für Flugzeugbau der Universität Stuttgart und weiteren Partnern am Luftfahrtforschungsprogramm (LUVO) mit Themen zum hybriden Antrieb von RPAS beteiligt. Derartige RPAS können für Beobachtungs- und Transportaufgaben eingesetzt werden, wo Start und Landung in Ballungsgebieten oder in unwegsamem Gelände erfolgen und anschließend eine lange Betriebsdauer mit großer Reichweite gefordert ist. Die Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig und reichen von zivilen Beobachtungs- und Transportmissionen bis zu militärischen Aufgaben:

  • Transport von Medikamenten und Post über große Strecken
  • Luftaufnahmen
  • 3D-Vermessung von Geländen und Gebäuden
  • Bestandsaufnahmen in Land- und Forstwirtschaft
  • Einsatz bei Katastrophen-Szenarien
  • Militärische Beobachtungs- und Überwachungsaufgaben in unwegsamem Gelände

Die technischen Voraussetzungen für den Einsatz unbemannter Flugsysteme sind bereits heute gegeben. Allerdings sind die gesetzlichen Rahmenbedingungen für den allgemeinen Betrieb in nicht reserviertem Luftraum noch nicht festgelegt. Daran wird momentan mit Hochdruck gearbeitet. Unter der Bedingung, dass diese Voraussetzungen in naher Zukunft gegeben sind, werden der Technologie große Wachstumspotenziale und zweistellige Zuwachsraten im Markt vorhergesagt.

Kontakt

Die Steinbeis Flugzeug- und Leichtbau GmbH wird geleitet durch die beiden Geschäftsführer Prof. Rudolf Voit-Nitschmann und Werner Scholz.

Prof. Rudolf Voit-Nitschmann
Steinbeis Flugzeug- und Leichtbau GmbH (Stuttgart)
SU1570@stw.de

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