NASA baut Wandelflugzeug 07.05.2015, 06:41 Uhr

„Geölter Blitz“ ist ein Senkrechtstarter mit zehn Motoren

Die US-Raumfahrtbehörde NASA hat ein unbemanntes Fluggerät gebaut, das senkrecht starten und horizontal fliegen kann. Mit seinen zehn Motoren und den kippbaren Tragflächen wechselt der „geölte Blitz“ in verschiedene Flugmodi. Ein drei Meter großer Prototyp hat jetzt die ersten Flugtests erfolgreich bestanden.

Die neue Nasa-Drohne GL-10 kann wie ein Hubschrauber starten und später wie ein Flugzeug fliegen. Die Spannweite der Tragfläche erreicht drei Meter.

Die neue Nasa-Drohne GL-10 kann wie ein Hubschrauber starten und später wie ein Flugzeug fliegen. Die Spannweite der Tragfläche erreicht drei Meter.

Foto: Nasa Langley/David C. Bowman

Senkrecht hebt das Fluggerät vom Boden ab, steigt langsam in die Höhe, schwebt dort eine Weile wie ein Helikopter und wechselt dann in den Horizontalflug. Es ist der erste erfolgreiche Testflug eines neuen Fluggerätes, das ein NASA-Team im Langley Research Center im US-Bundesstaat Virginia entwickelt hat. Die Drohne mit Namen Greased Lightning oder GL-10, zu Deutsch geölter Blitz, ist ein sogenanntes Wandelflugzeug, das in verschiedene Flugzustände wechseln kann.

Kritischer Punkt ist der Übergang in die verschiedenen Flugmodi

Die Drohne mit einer Flügelspannweite von drei Metern wiegt 25 Kilogramm. Angetrieben wird sie von insgesamt zehn Elektropropellern, jeweils vier an den beiden Tragflächen und zwei am Heck. Für den Start stellt das Fluggerät seine Tragflächen senkrecht und hebt ab wie ein Hubschrauber.

Die NASA-Ingenieure David North (l.) and Bill Fredericks (r) bereiten die Drohne GL-10 für einen Testflug vor. Ziel ist es, dass das Fluggerät künftig auch Personen transportieren kann.

Die NASA-Ingenieure David North (l.) and Bill Fredericks (r) bereiten die Drohne GL-10 für einen Testflug vor. Ziel ist es, dass das Fluggerät künftig auch Personen transportieren kann.

Foto: NASA Langley/David C. Bowman

Aus dem Schwebeflug heraus werden die Tragflächen in die Waagerechte geklappt und das GL-10 wechselt in den Horizontalflug. Aerodynamisch ist dieser Übergang in einen anderen Flugmodus der kritische Punkt.

„Wir haben insgesamt 12 Prototypen gebaut“, sagt Flugingenieur David North. „Von einem 2,3 Kilogramm schweren Schaumstoffmodell über ein modifiziertes Hobbyflugzeug aus Fiberglas, das 11,3 Kilo wog, bis hin zu einem 25 Kilo schweren Modell aus Kohlefaser. Jeder Prototyp hat uns dabei geholfen, technische Probleme zu lösen und zugleich die Kosten niedrig zu halten.“ Harte Landungen habe es auch einige gegeben, aber die Verluste hätte die Entwicklung letztlich ebenfalls weitergebracht.

Konzept soll aerodynamisch effizienter sein als ein Helikopter

Der aktuelle Prototyp des GL-10 hat also eine Spannweite von drei Metern und kann mit einem Maximalgewicht von 28 Kilogramm abheben. „Während der fünf Flugtests, die wir gemacht haben, konnten wir jedes Mal erfolgreich zwischen dem Hubschrauber-Modus und dem horizontalen Gleitflug wechseln“, sagt Flugingenieur Bill Fredericks. „Jetzt arbeiten wir am nächsten Ziel, denn wir wollen beweisen, dass das Konzept aerodynamisch vier Mal so effizient ist wie ein Helikopter.“

Die Tragflächen, die beim Start senkrecht stehen, schwenken im Flugmodus in die Waagerechte wie bei einem Flugzeug.

Die Tragflächen, die beim Start senkrecht stehen, schwenken im Flugmodus in die Waagerechte wie bei einem Flugzeug.

Foto: NASA Langley/Gary Banziger

Neben dem offensichtlichen Vorteil, dass der „geölte Blitz“ ohne Start- oder Landebahn auskommt, macht das GL-10 sich auch von der Lärmentwicklung her gut. Das aktuelle Modell sei leiser als ein Rasenmäher, so Fredericks. Wie groß das unbemannte Fluggerät tatsächlich einmal werden könnte, ist allerdings noch ungewiss. Die ursprüngliche Idee der NASA-Ingenieure ging von einer Drohne mit sechs Metern Flügelspannweite und einem Hybrid-Antrieb aus Diesel- und Elektromotoren aus.

Drohne als persönliches Fluggerät für ein bis vier Personen denkbar

„Als Einsatzmöglichkeit könnten wir uns so einiges vorstellen“, sagt Fredericks. „Zum Beispiel könnte das GL-10 kleine Pakete ausliefern, für Kartierungsflüge oder Langzeitbeobachtungen in der Landwirtschaft verwendet werden.“ Der Ingenieur hält es sogar für möglich, dass es irgendwann einmal eine deutlich größere Version geben könnte. „Die würde ein tolles persönliches Fluggerät für ein bis vier Personen abgeben.“

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