Einfache und robuste Geräte
Auf dem Markt der Drohnen für Überwachungs- und Inspektionsaufgaben ist die CarryAIR von StriekAIR Engineering fast so etwas wie ein Exot. Dabei knüpft die Konstruktion an das klassische Nurflügel-Konzept an. Mit einer Spannweite von knapp 3 Meter und einem Leergewicht – ohne Akku – von etwas mehr als 10 Kilogramm ist die VTOL-Drohne eine stattliche Erscheinung, die trotz der beachtlichen Dimensionen insbesondere in der Gewichtsklasse unterhalb von 25 Kilogramm eingesetzt werden kann. Im Interview mit der Drones-Redaktion verrät Entwickler Thomas Strieker, was das Fluggerät von anderen UAVs abhebt und warum nach seiner Ansicht optisch hervorstechende Konstruktionen oftmals weniger erfolgversprechend sind als einfache und robuste Geräte. Drones fragt nach.
Von Jan Schönberg
Drones: VTOL-Drohnen für Monitoring- oder Liefermissionen gibt es bereits eine ganze Menge. Was hebt Ihre CarryAir von den Wettbewerbern ab?
Thomas Strieker: Durch die Zusammenarbeit mit dem Fernerkundungsunternehmen AeroDCS hat sich gezeigt, dass es kein geeignetes Fluggerät mit einer maximalen Spannweite von 3 Meter gemäß Jarus-Vorschrift gibt, welches eine ausreichende Tragkraft für hochwertige Scannersysteme, Kameras und entsprechende Sicherheitsmaßnahmen wie LTE-Link und ballistische Rettungssysteme gibt. Durch die neuartige Anordnung der Propeller teilweise unterhalb der Tragfläche entsteht ein kompaktes Fluggerät mit einer maximal großen Propellerkreisfläche für einen effizienten Hoverflug, bei dem die zuweilen bei VTOLs auftretenden Überhitzungsprobleme von Hovermotoren nicht auftreten. Die ausgeschalteten Hoverpropeller haben unter dem Tragflügel im Reiseflug zudem nur einen geringen Luftwiderstand, da sie in einem Bereich mit geringerer Strömungsgeschwindigkeit liegen. Dazu kommt ein für den Reiseflug optimierter, leiser und redundanter Frontantrieb. Insgesamt ist die Konstruktion auf maximale Energieeffizienz getrimmt, was besonders an der kompakten Flugzeugstruktur aus in der Luftfahrt zugelassenen Faserverbund-Wabensandwich-Materialien liegt. Der Verzicht auf Bauteile wie Leitwerke und Rumpfstrukturen trägt sein Übriges zur Gewichtsreduzierung bei. Nichtsdestotrotz bleibt ein ausreichend großes Volumen, um Antriebssysteme und Payload im Tragflügel unterzubringen. –
Ihre an einen klassischen Nurflügel erinnernde Konstruktion besteht praktisch ausschließlich aus einer geschlossenen Flügelfläche. Macht das die Drohne nicht besonders windanfällig?
Die Größe der Tragfläche resultiert aus der Mindest-Betriebsfluggeschwindigkeit. Bei einem Fluggerät in Drachenkonfiguration ohne Hochauftriebshilfen muss der Tragflügel demnach eine ähnliche Größe wie bei einem Nurflügel aufweisen. Bei der Konstruktion des CarryAir wird jedoch auf weitere Bauteile wie Leitwerke, Rumpfstrukturen und andere Windangriffsflächen verzichtet, wodurch das Fluggerät noch kompakter und weniger anfällig gegen unerwünschte Windeinflüsse wird.
Also ist die stattliche Konstruktion mit Blick auf die Flugstabilität sogar ein Vorteil.
Eine Anforderung von Aero DCS war, dass das Flugsystem bei einer maximalen Abflugmasse von 25 Kilogramm in der Open Category C3 und einer Fluggeschwindigkeit von 70 bis 80 Kilometer pro Stunde noch stabil fliegt. Eine Notwendigkeit, die sich aus der Verarbeitungsgeschwindigkeit noch bezahlbarer Scanner oder Kamerasysteme ergbibt. Daher wurde der Tragflügel entsprechend groß ausgelegt. Für den Einsatz der CarryAir als Transportmaschine besteht zudem die Möglichkeit, die Anzahl der Hoverantriebe noch zu vergrößern, um dann in der Specific Category auch mit Abflugmassen von mehr als 30 Kilogramm und mit höheren Geschwindigkeiten zu fliegen. Der CarryAir hat in diesem Fall eine höhere Flächenbelastung und kann bei noch höheren Windgeschwindigkeiten eingesetzt werden. Neben Akkus für Reichweiten von mehr als 100 Kilometer wären dann auch noch Zuladungen von über 10 Kilogramm möglich.
Mit Ihrem Ingenieurbüro haben Sie bislang vor allem für Kunden aus der manntragenden Fliegerei gearbeitet. Warum jetzt die Ausweitung der Geschäftstätigkeit auf die Drone-Economy?
Meine Erfahrungen im bemannten Flugzeugbau, im Betrieb und der Zulassung von Fluggeräten haben mich immer wieder eins gelehrt: „Keep it simple“. Durch die Betrachtung des sich immer weiter entwickelnden Drohnenmarktes sind mir viele Systeme aufgefallen, welche futuristisch aussehen und geeignet, sind um Investoren zu begeistern. Im praktischen Einsatz zählen jedoch Dinge wie Dauerfestigkeit, Redundanzen und eine möglichst hohe Payload. In strukturschwachen Ländern sehe ich einen deutlich größeren Markt für Drohnen als in Deutschland, dort werden einfache und robuste Geräte benötigt. Details wie schwenkbare Rotoren werden dort schnell zum „Showstopper“ und sollten bei Drohnen in höheren Gewichtsklassen meiner Meinung nach vermieden werden.
Wo werden die CarryAir-Drohnen gefertigt, wie viel Zukaufkomponenten werden benötigt? Und last but not least: Wie schnell können Sie lieferfähig sein?
Die Faserverbundstruktur wird im Flugzeugbau-Betrieb Silence Aircraft GmbH, den ich 2020 zusammen mit meinem Bruder gegründet habe, gefertigt. Weitere Komponenten wie Antriebstechnik, Flight Controller und Zukaufteile werden anschließend von uns nach Kundenwunsch endmontiert und eingeflogen. Die Lieferzeit liegt im Moment je nach Ausstattung bei zirka 2 Monaten.
Auf der Interaerial Solutions in Hannover haben Sie sich einem Fachpublikum aus aller Welt präsentiert. Wie fielen die Reaktionen auf die CarryAir aus?
Die Besucher und auch andere Aussteller, insbesondere Hersteller von LiDAR-Systemen, haben großes Interesse an dem Fluggerät gezeigt. Allerdings haben sie mit vielen anderen VTOLs bisher negative Erfahrungen gemacht. Auch der hohe Aufwand für eine Erlaubnis, um außerhalb der Sichtweite zu fliegen, schreckt so manchen ab. Mein Ziel ist es daher, mit Kunden im Rahmen von geeigneten Missionen eine langfristige und wirtschaftliche Zusammenarbeit aufzubauen.
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