TEIL C

Elektro- und Solarfluggeräte

2014 (E)

Als weitere Gruppe werden nun die Entwicklungen im Bereich der personentragenden elektrischen und solaren Fluggeräte vorgestellt.

Mit meinem Lieblingsprojekt, dem Elektro-Hubschrauber Volocopter von e-Volo, geht es in diesem Jahr kaum weiter, da die Karlsruher Innovatoren noch immer auf die vorläufige Verkehrszulassung warten, um endlich auch außerhalb der Halle bemannt fliegen zu dürfen.

An der Hochschule Karlsruhe, die zu den sechs Konsortiumsmitgliedern gehört, die an der Entwicklung beteiligt sind, absolviert derweil ein Multikopter VC25-A (Iron Bird) – ein 25 kg schweres Modell aus Aluminium mit insgesamt 18 elektrischen Motoren – erfolgreich einen unbemannten Testflug, bei dem es über eine Stunde stabil in der Luft stehen bleibt. Die Energie wird dem Gerät über ein Kabel zugeführt, wobei auch dieser Fesselflug auf dem Gelände der Hochschule nur mit einer Genehmigung des Regierungspräsidiums Karlsruhe durchgeführt werden konnte.

Auf dem Versuchsträger sollen ferner Tests durchgeführt werden, die beispielsweise den Ausfall von Motoren durch Vogelschlag simulieren oder zum Einsatz besonders ausfallsicherer, redundanter Computersysteme für Motorsteuerung und Navigation führen.

Die jungen deutschen Designers Felix Schumacher und Lino Lehner stellen in diesem Jahr den Entwurf eines Service-Helikopters zur Wartung und Instandhaltung von Hochspannungsleitungen des Jahres 2028 vor, in dessen Fokus die ergonomische Zusammenarbeit zwischen dem Piloten und dem Leitungstechniker liegt, da ein Blickkontakt zwischen den beiden extrem wichtig ist.

Die Gestaltung zielt ferner darauf ab, den PLC28 für alle anfallenden Arbeiten einzusetzen, statt für die verschiedenen Arbeiten verschiedene Hubschrauber zu verwenden, wie bisher. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, verschiedene Arbeiten innerhalb eines Fluges zu kombinieren und beispielsweise eine Reparatur unmittelbar nach Auffinden des Schadens durchzuführen.

Zu den weiteren Arbeiten zählen sowohl die Anbringung als auch die Wartung von Vogelschutzmarkierungen und Flugwarnkugeln, die Reparatur von Blitzschäden und die Trasseninspektion.

Die Verwendung eines fortschrittlichen elektrischen Antriebs vermeidet die Abgas- und verringert die Lärmemission, außerdem lassen sich damit auch die Betriebskosten senken und die Sicherheit erhöhen. Der Einsatz von vier ummantelten Doppelrotoren verhindert, daß die Stromleitung im Falle einer ungewollten Kollision den drehenden Teil des Rotors berührt und ermöglicht eine problemlose Steuerbarkeit auch beim Ausfall mehrerer Rotoren.

Im Januar kursieren in der Presse beeindruckende Grafiken des spanische Industriedesigners Oscar Viñals, mit denen dieser seine Vision vom Flugzeug der Zukunft darstellt.

Das als AWWA Sky Whale bezeichnete Konzept ist für 755 Passagiere ausgelegt, die auf drei Ebenen Platz nehmen sollen, wobei die Passagiere der ersten Klasse im obersten Deck dank einer transparenten Rumpfdecke den Ausblick in den Himmel genießen können.

Damit das 77 m lange und 88 m breite Flugzeug auch von kleineren Flughäfen starten kann, soll es über um 45° schwenkbare Triebwerke verfügen.

Zum Teil soll der Flieger über vier Hybrid-Elektromotoren angetrieben werden, die den Luftstrom beim Flug zur Energiegewinnung nutzen. Hierfür besitzen die aktiven Flügel ein aktives Luftstromkontrollsystem – eine exzentrische Turbine im Inneren der Flügel in der Nähe des Rumpfes –, das die laminare Luftströmung wie auch Turbulenzen umleiten und gleichzeitig elektrische Energie für die vier übergroßen Hybrid-Turbo/Elektromotoren produzieren kann.

Daneben wird modernste vorhandene Technik mit der Technik der Zukunft vereint, angefangen von speziellen Legierungen, Keramik- und Faserverbundwerkstoffen, über Kohlenstoffnanoröhrchen und Glasfaserkabel, bis hin zu einer selbstheilenden Außenhaut und Virtual-Reality-Fenstern mit steuerbarer Lichtdurchlässigkeit.

Ebenso sollen Mikro-Solarzellen mit hexagonaler Geometrie auf einem Teil der Deckenkonstruktion zur Energieeinspeisung genutzt werden. Im Fall eines Absturzes würden sich zudem die Flügel automatisch vom Rumpf trennen, wodurch das Risiko, daß die Passagierkabinen durch brennende Triebwerke oder Treibstofftanks Feuer fangen, minimiert wird. Im Juni folgt dann noch eine Frachtversion namens AWWA-VA GIGAbay, bei der von supraleitenden Technologien, Brennstoffzellen und Windgeneratoren gesprochen wird.

Da die Entwicklungskosten für den Sky Whale allerdings viele Milliarden Euro betragen würden, ist eine Umsetzung in naher Zukunft kaum vorstellbar.

Im März macht das von dem europäischen Luft- und Raumfahrtkonzern Airbus präsentierte Elektroflugzeug E-Fan seinen Jungfernflug auf dem Flughafen Bordeaux-Mérignac in Frankreich.

Das zweisitzige Flugzeug soll von 2017 an in einem neuen Werk am selbigen Flughafen in Serienproduktion gehen, um unter anderem als Schulungsflugzeug für Nachwuchspiloten, zum Training oder für den Kunstflug eingesetzt zu werden. Airbus zufolge kostet ein einstündiger kommerzieller Flug mit dem E-Fan nur 16 $, im Vergleich zu 55 $ für einen Flug in einem benzinbetriebenen Flugzeug gleicher Größe. Außerdem macht das Elektroflugzeug nur wenig mehr Lärm als ein Haartrockner.

Das Projekt, an dem auch die französische Firma Aero Composite Saintonge (ACS) in Saint-Sulpice-de-Royan beteiligt ist (die u.a. das Kleinstflugzeug CriCri baut, s.o.), wird von der französischen Regierung unterstützt.

Im März erscheinen in den Blogs erstmals Informationen über die im November 2013 gegründete britische Firma 4x4 Aviation aus Rochester, Kent, die zur Entlastung des Straßenverkehrs von Schwertransporten ein Hybrid-VTOL-Transportflugzeug mit Elektroantrieb und neigbaren Impellern vorschlägt, das Standard-Container mit einem Gewicht von bis 30 Tonnen tragen und sich mit nahezu 320 km/h durch die Luft bewegen kann.

Der deutsche Firmengründer Thorsten Reinhardt hatte bereits 2004 die ersten Entwürfe für das vertikal abhebende VV-Plane (Versatile Vehicle) angefertigt, das auch in Entwicklungsländern zum Einsatz kommen könnte, wo oftmals unpassierbare oder gar nicht vorhandene Straßen das Bewegen großer Lasten über Land behindern.

Der Antrieb soll mit einem Hybrid-System erfolgen, bei dem vier Gruppen von jeweils vier elektrisch angetriebenen Impellern von einem Energiespeichersystem versorgt werden, das wiederum mit einem On-Board-Gasmotor/Generator aufgeladen wird. Für die Vorwärtsbewegung werden die Impeller dann in eine horizontale Position gedreht. Daneben entwickelt das Unternehmen auch ein ferngelenktes Modell sowie einen Zwei-Personen-Ultraleicht-Typ.

Eigenen Angaben zufolge hat das Unternehmen selbst bereits 560.000 £ in das Projekt investiert, dazu kommt ein Darlehen in Höhe von 120.000 £ aus dem East Kent Expansion Unterstützungsprogramm des Kent County Council.

Um die Machbarkeit zu belegen läßt 4x4 Aviation im Oktober auf dem Ashford Flughafen in Lydd, Kent, auf dem die Firma ansässig ist, ein Modell mit einer Spannweite von 1 m fliegen, das eine Nutzlast vom 5 kg tragen kann. Weitere Neuigkeiten gibt es bislang nicht.

Ähnliche Konzepte gibt es schon zuhauf – bislang allerdings nur in Verbindung mit konventionellen Verbrennungsmotor-Antrieben, weshalb sie hier auch nicht aufgeführt werden. Nur als Beispiel seit das ARES cargo UAV genannt (Aerial Reconfigurable Embedded System), das im Rahmen des 2009 gestarteten Transformer (TX) Programm der DARPA entwickelt wird – für militärische Zwecke.

Nicht erfolgreich ist die Crowdfunding-Aktion bei Indiegogo, die das französische Start-up-Unternehmen Mix Aerospace mit Sitz in Silicon Valley im April startet. Die Firma will hierbei 2,25 Mio. € einsammeln, um ein fliegendes Auto zu entwickeln, das bereits 2018 in Produktion gehen soll.

Das Skylys genannte innovative Fahrzeug, halb Auto halb Hubschrauber, dessen drei Propeller von Elektromotoren angetrieben werden, soll zunächst vor allem bei der Polizei und den Rettungskräften zum Einsatz kommen. Spätere Grafiken zeigen ein reines Flugobjekt.

Nichts desto trotz ist die Enttäuschung vermutlich groß, als sich nur fünf Personen mit zusammen 390 € beteiligen und das Projekt daraufhin abgebrochen werden muß.

Auf der diesjährigen AERO im April 2014 in Friedrichshafen präsentiert die Firma PC-Aero GmbH mit ihrem Partner Elektra UAS GmbH zwei neue Flugzeuge: Das Solar-Flugzeug Elektra One UAS mit einer maximalen Reichweite von über 1.000 km, das eine Weiterentwicklung der Elektra One Solar darstellt und als Prototyp den Namen SolarWorld eOne trug (s. 2013), sowie das Modell SolarStratos, das für Stratosphärenflüge bis 24 km Höhe eingesetzt werden soll.

Bei der Elektra One UAS ist die Spannweite im Vergleich zum Vorgängermodell von elf auf 13 Meter (optional 15 m) erhöht und das Gewicht auf 90 kg (inklusive Solarzellen und Motoren, aber ohne Batterien) reduziert worden. Mitsamt der Basisbatterie wiegt der Flieger weniger als 130 kg. Die hoch effizienten Solarzellen mit einem Wirkungsgrad über 24 % auf einer Fläche von 10 qm können bis 2,4 kW in den Batterien speichern – wobei das Flugzeug für die Reise weniger als 2 kW benötigt.

Besonders sicher ist das Solar-Flugzeug durch sein redundantes Antriebssystem, das aus einem doppelten Elektromotor besteht. Selbst wenn einer der Motoren ausfällt, kann es immer noch steigen.

Von der SolarStratos, die der Rekordpilot Raphael Domjan für seine Stratosphärenflüge bis 24 km Höhe benutzen wird, zeigt PC-Aero bislang allerdings nur ein Design im Maßstab 1:5. Die Spezifikationen des Fliegers lauten: Spannweite 20 m, PV-Fläche 20 m²,  Gesamtgewicht 350 kg, 35 kW Elektromotor, 20 kWh Batterie (80 kg), Reichweite 24 Stunden.

Der Erstflug soll 2015 stattfinden, gefolgt von dem ersten stratosphärischen Flug 2017. Ab dem Jahr 2018 will man dann stratosphärische Flüge zu einem Preis von 50.000 € anbieten, wofür ein Flugzeug mit zehn Sitzplätzen eingesetzt werden soll.

Der Motorsegler Sunseeker Duo, der im Vorjahr auf der Aero Friedrichshafen gezeigt worden war, macht im April seinen ersten Flug mit Passagier.

An Bord sind das Entwicklerteam Eric Raymond und seine Frau Irena. Besonders begeistert äußern sie sich über die Ruhe an Bord, wo man kein Headset benötigt und normal miteinander sprechen kann, auch wenn der Motor mit voller Leistung läuft.

Einmal in der Luft, kann das Flugzeug ausschließlich mit Solarkraft fliegen und zwei Personen für die Dauer von 12 Stunden oder mehr transportieren.

Die Raymonds planen im Folgemonat einen 160 km weiten Trip zu einem benachbarten Flughafen, um die Langstrecken-Fähigkeiten des Duo als Teil der anhaltenden Flugtests zu erkunden.

Den interessanten Entwurf eines elektrisch betriebenen Kleinhubschraubers, der auch noch Solarenergie absorbieren soll, stellt der Designer Eduardo Galvani im April vor.

Das Steampunk-Fluggerät, das einige Kommentatoren an das in Deutschland bekannte Kinderbuch Robbi, Tobbi und das Fliewatüüt aus dem Jahre 1967 erinnert, während in den USA darin eher eine Reminiszenz an den Familienflugwagen der Jetsons gesehen wird, trägt den pragmatischen Namen Fly Citycopter, hat die Maße 6,34 x 5,20 x 5,49 m und soll 1.110 kg wiegen.

Die Batterie soll für bis zu 150 Flugminuten sowie 190 km/h Höchstgeschwindigkeit reichen, während im Notfall ein integrierter Fallschirm die zwei Passagiere retten soll.

Im Juli 2014 erfolgt der Erstflug des AEAC Sun Flyer (oder E1), ein Elektroleichtflugzeug des Ingenieurs und Piloten George Bye und seiner in Denver, Colorado, beheimateten Firma Aero Electric Aircraft Corp. (AEAC), die im Februar dieses Jahres gemeinsam von der PC-Aero und dem US-Unternehmen Bye Aerospace gegründet worden war.

Das kleine zweisitzige Solarflugzeug basiert ebenfalls auf der Elektra One und wurde in nur wenigen Monaten gezielt für Freizeit- und Ausbildungszwecke entwickelt. Es soll die Kosten für die Nutzung dramatisch reduzieren, von 50 - 75 $ pro Stunde bei konventionellen Flugzeugen auf nur 5 - 10 $.

Unter Vorwegnahme der Jahreschronologie: Im Januar 2015 unterzeichnet das Spartan College of Aeronautics and Technology in Tulsa, Oklahoma, den Kaufvertrag für die ersten 20 vollelektrischen Sun Flyer zum Einsatz als Schulflugzeuge.

Der zweisitzige Sun Flyer soll bis zum Sommer bereit für Flugtests sein. Die Solarzellen auf den Flügeln bieten ein wenig zusätzlichen Strom, und wenn man das Flugzeug für ein paar Tage in der Sonne parkt, laden sie die Batterie kostenlos vollständig auf. Als Preis werden erschwingliche 180.000 – 200.000 $ angegeben (eine Cessna 172 kostet etwa 370.000 $).

Im Mai 2016 erhält der Prototyp die vorläufige Fluggenehmigung der FAA, und schon im April meldet das Unternehmen den Eingang von inzwischen 65 Vorbestellungen für das Flugzeug. Die Boden- und Rolltests starten im November. Zur gleichen Zeit wird der Sun Flyer 2 erstmals am Centennial Airport in Colorado vorgestellt, über den es in der Jahresübersicht 2017 mehr zu erfahren gibt. Der Proof-of-Concept-Prototyp des kleinen Elektrofliegers war von der Firma Arion Aircraft aus Shelbyville, Tennessee, konstruiert und im März 2016 ausgeliefert worden. Die Bodentests begannen dann im November.

Im August berichtet die Presse, daß am Langley Research Center der NASA in Hampton, Virginia, ein Hybrid-Elektroflugzeug namens GL-10 Greased Lightning erprobt wird – bislang allerdings nur als Modell mit einer Spannweite von 3 m und einem Startgewicht von rund 28 kg. Die im Fesselflug getestete, ausschließlich batteriebetriebene Version besitzt acht Elektromotoren auf den Flügeln sowie zwei auf dem Höhenleitwerk.

Bei dem als Kipprotor ausgelegten Fluggerät werden zum Start nicht die Triebwerksgondeln alleine geschwenkt, sondern die komplette Tragfläche sowie das Höhenleitwerk. Die NASA will damit untersuchen, ob das Konzept eines vielmotorigen Elektro-Kipprotorflugzeugs auch als Verkehrsflugzeug verwirklicht werden kann. Die ersten Freiflugversuche sollen bis Ende des Jahres durchgeführt werden.

Nachdem auch eine Version im Maßstab 1:2 und einer Spannweite von 6,1 m gebaut und getestet worden ist, ist für die Zukunft eine doppelt so große dieselelektrische Version geplant, deren Li-Io-Akkus von zwei 6 kW (8 PS) Dieselmotoren aufgeladen werden sollen. Dabei soll das Flugzeug während Missionen von bis zu 24 Stunden Flugzeit mehrere senkrechte Starts und Landungen absolvieren.

Im November folgen Berichte über weitere Versuche NASA mit der Technologie des verteilten Elektroantriebs (Distributed Electric Propulsion, DEP), an denen sich auch die Firmen Empirical Systems Aerospace (ESAero) und Joby Aviation beteiligen. Die DEP-Technologie bedeutet den Einsatz vieler sehr kompakter, sehr redundanter, hocheffizienter, elektrisch angetriebener Propeller zum Antrieb von Flugzeugen. Die Kommerzialisierung soll dann die Firma Advanced Aircraft Co. übernehmen.

Die Partner erwarten, innerhalb von drei Jahren ein Fahrzeug bereitstellen zu können, um erste bemannte Testflüge mit einem DEP-Fluggerät durchführen zu können – das in fünf bis sieben Jahren für einen Preis von 50.000 $ vermarktet werden soll. Daneben arbeitet die NASA mit der Federal Aviation Administration (FAA) zusammen, um die Elektroantrieb-Technologie im Rahmen einer neuen, beschleunigten ,Konsens-Norm’ zu zertifizieren.

In Berichten vom März 2015 wird das gemeinsame Projekt unter dem Namen Leading Edge Asynchronous Propellers Technology (LEAPTech) geführt, wobei das Flugzeug nun mit 18 Flugmotoren – jeweils 9 Motoren an einem Flügel – ausgestattet ist. Durch den Einsatz solcher Elektroflugzeuge sollen sich die Betriebskosten eines Fluges um 30 – 40 % senken lassen.

Für den innovativen Ansatz sind ganz bestimmte Gründe maßgeblich. Einmal können so, anstatt riesiger Triebwerke, leichte und kleine Motoren das Flugzeug in die Luft bringen. Zudem reduziert der Einsatz einer Vielzahl von Motoren, die für eine optimierte Leistung jeweils unabhängig mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten betrieben werden können, die erforderliche Spannweite. Der Prototyp-Flügel mit einer Spannweite von etwa 9,5 m hat daher nur ein Drittel der sonst üblichen Oberfläche.

Die Motoren werden dabei von Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien angetrieben, welche die Maschine auf bis zu 320 km/h beschleunigen und über eine Strecke von rund 370 km in der Luft halten können. Mit einem Hybridmotor kann die Reichweite auf über das Doppelte gesteigert werden. Einmal in der Luft, werden die meisten Motoren ausgeschaltet, wobei sich die, die nicht im Einsatz sind, der Aerodynamik willen zusammenklappen.

Dank des hohen Auftriebs, der durch die 18 Motoren unter den Flügeln erzeugt wird – bei niedrigen Geschwindigkeiten mehr als doppelt so viel wie herkömmliche Systeme –, benötigt ein LEAPTech-Flieger einen viel kürzeren Anlauf, als herkömmliche Maschinen. Dadurch kann das Elektro-Flugzeug auch von kurzen Startbahnen ohne Probleme abheben. Um die Idee weiter zu testen, wird der Edwards Air Force Basis ein Flügel-Prototyp auf einem Lastwagen befestigt, mit dem sich bei ca. 120 km/h Werte wie Auftrieb, Widerstand, Kipp- und Rollmoment erfassen lassen.

Daneben wird eine verbesserte Version des LEAPTech Flügels nebst Motoren und Propeller entworfen, der auf ein modifiziertes italienisches Tecnam P2006T Kleinflugzeug paßt, mit dem im Jahr 2018 Flugversuchen beginnen sollen. Im April 2015 veröffentlicht die NASA ein Video der Freiflug-Testflüge des 3 m Modells bei Fort A. P. Hill in Virginia, auf denen der erfolgreiche Wechsel zwischen vertikalem und horizontalem Flug zu sehen ist.

Die nächsten Berichte stammen dann vom Juni 2016, als die NASA weitere Details über das Projekt bekannt gibt. Dem zufolge soll die neue Maschine – d.h. der umgebaute Hochdecker P2006T – X-57 bzw. Maxwell heißen, als Hommage an den schottischen Physiker James Clerk Maxwell. Als Arbeitstitel trägt das Projekt den Namen Sceptor (für: Scalable Convergent Electric Propulsion Technology and Operations Research). Der Vorteil, ein vorhandenes Flugzeug als Basis zu nutzen, liegt darin, daß bereits Daten über seine Leistung vorliegen, mit denen die Daten des modifizierten Flugzeugs verglichen werden können.

Einmal in der gewünschten Flughöhe angekommen, benötigt das experimentelle, nun mit 14 Motoren ausgestattete Elektroflugzeug für den Vorwärtsflug nur noch die zwei äußeren, größeren Propeller, während die anderen zwölf abgeschaltet und in eine aerodynamisch optimale Position gebracht werden können. Auf diese Weise soll eine Spitzengeschwindigkeit von etwas mehr als 280 km/h erreicht werden.

Das letztlich geplante Neun-Personen-Flugzeug mit einem 500 kW Antrieb, der auch ein Hybridantrieb sein könnte, soll bis 2019 fertig sein. Neben einer Passagiermaschine hat die NASA zudem vor, auch eine Variante für den Frachttransport zu entwickeln. Im Juli kommt die flügellose P2006T in Kalifornien an, wo nun die vom Projektpartner Joby Aviation entwickelten Elektromotoren in den angepaßten Flügel eingebaut werden. Und im Oktober wird mit dem NASA Electric Aircraft Testbed (NEAT) ein neuer Versuchsstand eröffnet. Der erste Testflug wird für den September 2017 erwartet, was sich dann aber nicht verwirklichen läßt.

Tatsächlich wird das vollelektrische Versuchsflugzeug X-57 Ende Juli 2018 auf der AirVenture Oshkosh präsentiert. Dabei wird erklärt, daß der Wirkungsgrad der Maschine aufgrund des elektrischen Antriebs und der 14 Einzelpropeller voraussichtlich um 500 % höher sein wird als bei herkömmlichen Flugzeugen. Das Fluggerät soll nun im nächsten Jahr zum ersten Mal fliegen.

Dies kommt Anfang Oktober 2019 zumindest einen Schritt näher, als die NASA das erste von drei vollelektrischen Konfigurationen der X-57 übernimmt. Die Lieferung markiert den Beginn der 2. Phase des Projekts, mit Bodentests des integrierten elektrischen Antriebssystems, um die Flugtauglichkeit des Flugzeugs sicherzustellen.

In einem Interview im November erklärt Matt Redifer, Chefingenieur der X-57, daß die NASA anstrebt, die X-57 in ihrer ersten Konfiguration, die als Modifikation II oder Mod II bezeichnet wird, im Jahr 2020 zu fliegen. Hier sind die beiden innenliegenden Verbrennungsmotoren durch Elektromotoren ersetzt.

Sobald Mod II abgeschlossen ist, werden die Tests der Konfigurationen Mod III und IV starten, für die die NASA bereits mit den Vorbereitungen begonnen hat. Bei Mod III wird der Standardflügel durch einen Flügel mit hohem Streckungsverhältnis ersetzt und die elektrischen Reiseflugmotoren werden an den Flügelspitzen neu positioniert. Mod IV, die endgültige Konfiguration, wird sieht das Hinzufügen von zwölf kleineren Hochauftriebsmotoren entlang der Vorderseite von schmaleren, leichteren Tragflächen vor, um während des Starts und der Landung für Auftrieb zu sorgen. Im Normalflug klappen deren Propellerblätter ein, um weniger Luftwiedertand zu bieten.

Ebenfalls im November erfolgt die erste öffentliche Vorführung des Flugzeugs, nachdem die beiden größten der 14 Elektromotoren angebracht worden sind. Die NASA zeigte zudem einen neu gebauten Simulator, der es den Ingenieuren und Piloten ermöglicht, ein Gefühl dafür zu bekommen, wie es sein wird, die fertige Version der X-57 im Flug zu manövrieren.

Im März 2020 veröffentlicht die NASA drei Grafiken, die das vollelektrische X-Flugzeug X-57 Maxwell in seiner endgültigen Konfiguration zeigen, der Modifikation IV (Mod IV) mit Flügeln mit hohem Seitenverhältnis und 1,5 m großen Propeller an den Flügelspitzen – was weitgehend dem oben abgebildeten LEAPTech-Design entspricht. Über reale Testflüge ist bislang aber noch nichts bekannt.

Im September 2014 kann die neu gegründete britische Firma Malloy Aeronautics von Chris Malloy in Berkshire ihre Kickstarter-Kampagne erfolgreich abschließen, mit der sie 64.089 £ für die Entwicklung eines Hoverbikes einsammelt, eine Art Motorrad-Helikopter, dessen erster Prototyp mit zwei Propellern im Jahr 2011 allerdings von einem luftgekühlten 1.170 cm³ Verbrennungsmotor angetrieben wurde, der mit normalem Treibstoff läuft.

In einem Video wird nun der Testflug des neuesten Prototypen mit vier Rotoren und im Maßstab 1:3 gezeigt, auf dem bislang allerdings nur eine sehr leichte, 3D-gedruckte Puppe sitzt. Das elektrisch betriebene Hoverbike-Modell ist 1,15 m lang und wiegt 2,2 kg. Das Maximalgwicht wird mit 4,7 kg angegeben.

Als kleine Drone 3 wird diese Version bald darauf für 1.050 £ angeboten – und auch schon mal mit einer Figur der Imperial Stormtroopers bestückt.

Langfristiges Ziel ist jedoch ein Hoverbike zum Transport einer Person oder entsprechend schwerer Nutzlasten, das zum Preis von etwa 42.000 € auf den Markt kommen könnte. Es soll theoretisch eine Höhe von 3.000 m erreichen und 45 Minuten am Stück fliegen können. Für den Fall der Fälle wird dem Piloten das Tragen eines Fallschirms empfohlen.

Im Juni 2015 gibt Malloy Aeronautics die Partnerschaft mit dem militärischen Forschungsunternehmen Survice Engineering in Maryland bekannt, um das Hoverbike für das US-Verteidigungsministerium weiter zu entwickeln. Das Unternehmen hat vor kurzem erfolgreiche Flugtests mit dem Elektrofluggerät in voller Größe durchgeführt, das als eine neue Klasse von taktischen Aufklärungsfahrzeugen (TRV) eingesetzt werden soll.

Das Verteidigungsministerium ist daher mehr daran interessiert, die Entwicklung in Richtung eines benzinbetriebenen Motors für das Fahrzeug voranzutreiben, um Langstreckenflüge und den Transport schwerer Nutzlasten von bis zu 360 kg zu ermöglichen.

Die Firma beton allerdings, daß es auch viel Potential für den Einsatz der Technologie in humanitären Anwendungen gibt. So könnten beispielsweise mehrere der zum leichteren Transport zusammenklappbaren Hoverbikes in Truppentransportflugzeuge verladen werden und in Katastrophengebiete entsandt werden, um dort lebenswichtige Güter zu liefern oder sogar autonom Menschen aus Gefahrengebieten zu bringen. Die Entwicklung des Hoverbikes wird nun sowohl in Großbritannien als auch in den USA fortgesetzt.

Dem Stand von 2022 zufolge wird das Hoverbike bereits bemannt getestet – während gleichzeitig mehrerer Transportdrohnen angeboten: die T80 UAS mit einer Tragkraft von 30 kg; die T150 UAS, die 65 kg transportieren soll; sowie die T40 Vehicle mit einer Nutzlastkapazität von 180 kg.

An einem marktfähigen – bislang jedoch nur Brennstoff-betriebenen – Propellermotorrad für zwei Personen arbeitet übrigens auch die Firma Aero-X in Manhattan Beach, Kalifornien, die damit im Jahr 2017 in Produktion gehen will. Hier soll der Verkaufspreis 85.000 $ betragen.

Im August stellt der slowenische Flugzeughersteller Pipistrel auf der UL-Messe Salon ULM de Blois in Frankreich ein neues elektrisches Flugzeug namens WATTsUP (oder Alpha Electro) vor, dessen Antrieb von Siemens entwickelt wurde.

Der Zweisitzer ist auf die Bedürfnisse von Flugschulen zugeschnitten, besitzt einen nur 14 kg schweren 85 kW Motor und Batterien, die 17 kWh fassen, sich schnell austauschen und mit der Batterie-Management-Technologie von Pipistrel und dem intelligenten Ladegerät ALPHA Electro in weniger als einer Stunde wieder aufladen lassen. Die Flugdauer beträgt damit eine Stunde zuzüglich einer Reserve von 30 Minuten. Beim Landeanflug wird über den Propeller Energie zurückgewonnen, wobei der dabei entstehende Widerstand zugleich die Landestrecke verkürzt.

Das WATTsUP-Projekt wurde aus dem Forschungs- und Innovationsprogramm Horizont 2020 der EU finanziert. Die französische Zulassung ist bereits erteilt. In Serie gehen soll der Trainer im nächsten Jahr, um dann für weniger als 100.000 € auf den Markt zu kommen.

Im Oktober füllen sich die Fachblogs mit Berichten über die US-Firma Krossblade Aerospace Systems LLC in Phoenix, Arizona, die an einem fliegenden Auto arbeitet, das sich zunächst in einen Quadcopter transformiert um abzuheben und eine gewisse Höhe zu erreichen, und sich im Anschluß daran zu einem Privatjet verwandelt.

Im Normalflug mit bis zu 505 km/h wird das für fünf Personen gedachte elektrische Hybridflugzeug SkyCruiser von zwei 150 PS starken Elektromotoren am Heck angetrieben, während beim Start und bei der Landung spezielle Helikopter-Arme aus dem Rumpf ausgefahren werden, die mit vier 80 PS Elektromotoren bestückt sind. Weitere vier 10 PS Rotoren sorgen für die Stabilität bei Seitenwind.

Versorgt werden die Elektromotoren von einem Verbrennungsmotor mit einem 360 PS starken Generator, der für die Speisung der 12 kW Batterie des Fluggeräts sorgt. Bei einer Reichweite von 1.620 km kann eine Nutzlast bis 455 kg befördert werden.

Für die Straße lassen sich die Flügel von 9,5 m Spannweite nach hinten einklappen, worauf Radnabenmotoren das 8,4 m lange Gefährt antreiben und eine Spitzengeschwindigkeit von 112 km/h erreichbar machen.

Bis der SkyCruiser Realität wird, nutzt das Team die Zeit, um den Prototyp in Form einer kleinen Drohne mit dem großen Namen SkyProwler Multi-Mission VTOL Transformer Drone durch ein Kickstarter-Projekt zu realisieren, deren Preise zwischen 899 $ und 1.399 $ liegen sollen.

Tatsächlich wird im Februar 2015 eine entsprechende Kampagne gestartet, die Krossblade aber schon im März, ohne genaue Gründe zu nennen, wieder einstellt  – und dies, obwohl das Finanzierungsziel von 100.000 $ um mehr als das Zweieinhalbfache übertroffen worden ist.

An dem SkyProwler entwickelt die Firma seit fast zwei Jahren. Mit dem Prototyp V0 kann schon 2013 der Übergang vom VTOL- zum geflügelten Flug erreicht werden, und Anfang 2014 wird mit dem Prototyp V1 auch der Switchblade-Mechanismus erfolgreich getestet. Das Einfalten der Rotoren, Motoren und Arme gestattet eine weit höhere Geschwindigkeit (+ 30 %) und viel mehr Reichweite (+ 50 %) als beim Vorläufer V0.

Darüber hinaus macht es den Hybridflieger, dessen Nase austauschbare Zapfen besitzt, die es ermöglichen, eine Drittanbieter-Kamera zu tragen, ebenso glatt und manövrierfähig wie Starrflügel-Flugzeuge, wodurch er eine Höchstgeschwindigkeit von 134 km/h erreicht. Die Flugzeiten reichen von 24 Minuten in der Quadrokopter-Konfiguration bis zu 40 Minuten als Flugzeug.

Im Mai sollte daraufhin eigentlich eine zweite Runde folgen, bei der Krossblade 200.000 $ einnehmen will – doch davon ist später nichts zu finden. Dem Stand von Ende 2016 nach wird die Drohne zwischenzeitlich aber angeboten – je nach Ausstattung zu Preisen von 2.599 $ oder 3.299 $. Für zusätzliche 89 $ gibt es ein automatisches Frachttürmodul für die Bodenplatte, mit dem eine Zuladung von bis zu 500 g während des Fluges abgeworfen werden kann.

Im Januar 2019 beginnt die Firma, Bestellungen für den schnelleren, leichteren, länger fliegenden und allgemein leistungsfähigeren SkyProwler 2 entgegen zu nehmen. Das neue Modell hat den gleichen technischen Aufbau wie sein Vorgänger, besitzt jetzt aber einen einzigen, mittig montierten hinteren Propeller. Es hat aber eine Höchstgeschwindigkeit von 129 km/h, während die erste Version 134 km/h erreichen sollte, die sich im praktischen Einsatz schließlich als 113 km/h herausstellten.

Zu den weiteren Verbesserungen gehören eine flachere, aerodynamischere Körperform, eine Batterie mit 50 % höherer Kapazität, die zu einer Flugzeit von einer Stunde führt, eine Gewichtsreduzierung um etwa 100 g, rund 20 % größere Flügel für eine langsamere Überziehgeschwindigkeit und mehr Nutzlast, sowie einen um 30 % größeren Frachtraum zur Aufnahme dieser Nutzlast. Außerdem gibt es ein breiteres einziehbares Fahrwerk für sicherere Landungen und eine viel längere Funkverbindung von bis zu 16 km. Der SkyProwler 2 soll ab Ende des Monats für 2.999 $ erhältlich sein.

Im November 2014 gibt die in Kalifornien ansässige und schon mehrfach erwähnte Firma Solar Flight Corp. von Eric Raymond erste Details über ihr bereits viertes Solarflugzeug bekannt (siehe unter Sunseeker 1989 bzw. Duo 2012).

Das neue Solarflieger-Konzept Sunstar ist in erster Linie als unbemannte Telekommunikations-Plattform entworfen worden, die für Monate in der Luft bleiben kann – und auch atmosphärischer Satellit genannt wird. Es gibt aber auch die Option einer Version mit menschlichem Piloten. Dabei bietet das Flugzeug eine Drei-Motor-Konfiguration. Die vorne montierten Motoren und Propeller sind für den Start, den Aufstieg und den Flug in niedriger Höhe optimiert.

Erreicht das Flugzeug seine Zielhöhe, werden die vorderen Motoren ausgeschaltet und ihre Propeller eingefaltet und aus dem Luftstrom genommen, während ein einzelner zentral angebrachter Motor und dessen Propeller mit großem Durchmesser für den Vorwärtsschub sorgt. Neben der Montage einer neuen Art von Solarzellen auf den nach oben gerichteten Oberflächen erhalten auch die Seiten des neuen Fliegers etwas Aufmerksamkeit, um Strahlen von niedrigen Sonnenständen zu ernten. Dazu sorgt eine spezielle Laminierung für eine glatte Außenhaut.

Für das Sunstar-Design haben die Designer einen modularen Ansatz gewählt, mit einer auswechselbaren zentralen Gondel für Instrumente oder eine unter Druck stehende Kabine für den Piloten. Entsprechend den Anforderungen der Mission können auch Abschnitte der Flügel hinzugefügt oder entfernt werden. Die geplanten Testflüge sollen mit einem Piloten an Bord und Fly-by-Wire-Steuerung erfolgen. Das Team erwartet, daß die erste Sunstar innerhalb von zwei Jahren am Himmel zu sehen sein wird.

Ebenfalls im November wird auf der 10. International Chinese Aviation and Space Conference (Zhuhai Airshow China) in Zhuhai, Provinz Guangdong, der Demonstrator RX1E präsentiert, ein zweisitziges Elektroflugzeug, das von der Liaoning General Aviation Academy an der Shenyang Aerospace University in Partnerschaft mit der Firma Rui Xiang entwickelte worden ist. Es gilt als das erste in China produzierte elektrische Passagierflugzeug.

Bei einem Startgewicht von 500 kg erreicht der aus Kohlefaser-Verbundmaterial hergestellte Flieger mit einer Spannweite von 14,5 m und einer maximalen Tragkraft von 230 kg eine Maximalgeschwindigkeit von 150 km/h, wobei der 10 kWh Lithium-Akku eine Reichweite von 40 – 45 Minuten erlaubt. Die maximale Flughöhe beträgt 3.000 m.

Nach der Zertifizierung will das Unternehmen im folgenden Jahr die Produktion aufnehmen. Angestrebt sind 100 Einheiten pro Jahr über drei Jahre, wobei als Verkaufspreis umgerechnet rund 130.000 € genannt werden. Die Betriebskosten sollen rund 2,5 € pro Stunde betragen. In Europa wird die RX1E, die sich für industrielle und landwirtschaftliche Nutzung, Unterhaltung und Lehrzwecke eignet, zum ersten Mal im April 2015 auf der Aero gezeigt.

Im Juni 2015 werden die ersten beiden Kundenflugzeuge ausgeliefert, und im Juli erhält die RX1E das Lufttüchtigkeitszertifikat der Zivilluftfahrt-Verwaltung von China. Zu diesem Zeitpunkt sollen bereits 28 Bestellungen für das Flugzeug vorliegen, von dem die ersten beiden Exemplare schon an die Firma Liaoning Ruixiang General Aviation Co. geliefert worden sind, wo sie für das Flugtraining genutzt werden sollen.

Berichten im März 2016 zufolge ist das zweisitzige Elektroflugzeug vor kurzem in Produktion gegangen. Der erste erfolgreiche Dauer-Test des weiterentwickelten Modells RX1E-A mit einem Startgewicht von inzwischen 600 kg erfolgt Anfang November 2017 auf dem Caihu Airport. Mit den sechs Lithium-Akkupacks an Bord wird eine äußerst beachtliche Flugzeit von zwei Stunden und eine Höchstgeschwindigkeit von 160 km/h erreicht. Mit 128 Bestellungen, die für das Originalflugzeug gemeldet wurden, dürften die Verbesserungen der jüngsten Version noch mehr Umsatz bringen.

Im November 2014 wird in den Fachblogs über das Konzept eines sechssitzigen Flugzeugs für den Geschäftsreise- und Taxiflugverkehr berichtet, an dem das zwei Monate zuvor von Neil Cloughley gegründete britische Unternehmen Faradair Aerospace gemeinsam mit der Cranfield University als Entwicklungspartner arbeitet.

Das aus glasfaserverstärkten Kompositwerkstoffen gefertigte Hybridflugzeug Faradair BEHA (Bio-Electric-Hybrid-Aircraft) ist ein Dreidecker, der mit Solarzellen auf den Tragflächen, auf dem Oberteil des Rumpfes und auf dem Leitwerk, einer Windturbine im Heck, zwei Elektromotoren von jeweils 450 kW sowie einem Bio-Dieselmotor bestückt ist, eine Höchstgeschwindigkeit von 320 km/h erreicht und eine Reichweite von 1.850 km besitzt.

In die Lüfte erhebt sich der lärmarme Flieger mit seinen Elektromotoren, womit er auch nicht etwaigen Nachtstart- oder Landeverboten unterläge. Dann übernimmt der Dieselmotor, während die Solarzellen und die Windturbine die Akkus wieder aufladen.

Während Faradair Aerospace den Erstflug bereits im kommenden Jahr plant, um dann 2020 mit dem Flugzeug zu einem Stückpreis von etwa 1 Mio. $ auf den Markt zu kommen, zielt das Unternehmen längerfristig auf ein größeres Flugzeug gleicher Bauart ab, das 20 Passagiere befördern könnte und damit auch für den Regionalluftverkehr geeignet wäre.

Doch obwohl das Finanzierungsziel eines entsprechenden Kickstarter-Projekts mit 20.000 £ äußerst bescheiden festgelegt wird, kommen nur 1.623 £ zusammen – womit die Angelegenheit für’s erste wieder vom Tisch ist.

Im Dezember folgt die Präsentation eines schon realisierten Hybridflugzeugs, das auf ein gemeinsames Team der britischen University of Cambridge um Paul Robertson und der US-Firma Boeing zurückgeht.

Bei dem Versuchsflieger handelt es sich um einen handelsüblichen Einsitzer, dessen 4-Takt Honda-Benzinmotor mit einem Elektromotor gekoppelt wurde, der wiederum von gewichtsreduzierten Lithium-Polymer-Batterien versorgt wird. Während des Startvorgangs werden beide Motoren parallel geschaltet. Im normalen Flug kann der Elektromotor dann als Generator genutzt werden und die 16 Batterien, welche in den Flügeln verbaut sind, wieder aufladen.

Gegenüber dem Serienmodell des Ultraleichtfliegers können so bis zu 30 % Treibstoff eingespart werden. Der Prototyp wird auf dem Sywell Aerodrome nahe Northhampton getestet und absolviert Flüge bis in ca. 450 m Höhe.

Wie schon im Vorjahr folgt nun die abschließende Kurzübersicht der Geschehnisse in Zusammenhang mit dem Solarflieger Solar Impulse, dessen neues und größeres Modell Solar Impulse 2 (Si2, offiziell: HB-SIB) im April 2014 in Payerne offiziell präsentiert wird.

Das Kohlefaser-Flugzeug hat eine Spannweite von 72 m und wiegt rund 2.300 kg. Die 17.248 einkristallinen Silizium-Solarzellen mit einem Wirkungsgrad von 23 % bedecken 269,5 m2 der Flügel und versorgen vier 17,4 PS Elektromotoren. Bei Tag laden sie das 633 kg schwere 164 kWh Lithium-Polymer-Akkupack, um Nachtflüge zu ermöglichen.

Im Vergleich zum Prototypen haben die Entwickler das Cockpit vergrößert, damit der Pilot sich während des Nonstop-Fluges über vier bis sechs Tage auch völlig ausgestreckt hinlegen kann. Außerdem wird die Nutzlast erhöht, eine Toilette eingebaut und die Elektrik wasserdicht gemacht, so daß auch bei Regen geflogen werden kann. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Köln untersucht zudem in einem rund zweiwöchigen Standschwingungsversuch das Strukturverhalten des Solar-Flugzeugs.

Der Start des Weltumrundungsflugs mit mehreren Zwischenstopps ist für März 2015 in der Golfregion geplant. Um Energie zu sparen bzw. zwischenzuspeichern, soll das Flugzeug während des Tages auf 8.500 m steigen – um dann in der Nacht wieder auf eine Flughöhe von 1.500 m abzusinken.

Das Projekt wird medienmäßig äußerst intensiv gefördert – und es gibt eine schier unendliche Zahl von Video-Clips über alle entscheidenden Phasen. So auch von dem Anfang Juni absolvierten ersten Testflug von zwei Stunden und 17 Minuten, bei dem der neue Solarflieger mit einer mittleren Geschwindigkeit von 55,6 km/h auf eine Maximalhöhe von 1.670 m steigt.

Im September erfolgt die Bekanntgabe des Ausgangs- und Zielpunkts der geplanten, etwa 35.000 km langen Weltumrundung, die im Laufe von mehr als 5 Monaten von Anfang März bis Ende Juli des Folgejahres stattfinden soll: Es ist Abu Dhabi, die Hauptstadt der Vereinigten Arabischen Emirate, wo Masdar als Gastgeber des Teams fungiert.

Es ist geplant, die Si2 gegen Ende des Jahres mit dem Frachtflugzeug nach Abu Dhabi zu transportieren, um sie während des dortigen World Future Energy Summit im Januar 2015 vorzustellen. Anschließend sollen vor dem Start des ersten Solarflugs um die Welt noch diverse Prüfungen und Trainings veranstaltet werden.

 

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