TEIL C

Elektro- und SolarfluggerÄte

2021 (D)

Transport- und Lieferdrohnen

Hier werden die aktuellen Entwicklungen dokumentiert, wobei die Fortschritte bei den Drohnen, die bereits in den letzten Jahren präsentiert worden sind, den entsprechenden Jahresübersichten angefügt wurden. Über die seiteneigene Suche oben rechts kann man sie leicht finden.

Insgesamt kann gesagt werden, daß es in diesem Jahr nur wenige Fortschritte gegeben hat.

Im Januar 2021 erhält das von Dan O’Toole im Jahr 2019 in Indianapolis gegründete Start-Up Dronedek durch eine Kombination aus Angel-Investoren und einer Crowdsourcing-Kampagne Investitionen in Höhe von mehr als 1,25 Mio. $ für die Produkteinführung eines patentierten Hightech-Briefkastens für die sichere Zustellung per Drohne, die für 2022 geplant ist.

Der ausgeklügelte Briefkasten ist für Drohnenlieferungen jeglicher Art ausgelegt, einschließlich Lebensmittellieferungen, die er warm oder kalt halten kann. Er akzeptiert aber auch die herkömmliche Postzustellung und ist in der Lage, die Nutzer über die Ankunft von Paketen zu informieren, Drohnen drahtlos aufzuladen und bei Bedarf sogar einen Notruf abzusetzen. Entriegeln tut sich der kapp 1,3 m hohe Briefkasten nur über einen integrierten biometrischen Scanner, eine numerische Tastatur oder einen von der App des Besitzers übermittelten Code.

Die sowohl für den gewerblichen als auch für den privaten Gebrauch konzipierte Technologie wird im August im Lakes of Taylor Golf Club vorgeführt, und bis September 2021 kann die Dronedek über wefunder.com von 4.338 Investoren insgesamt knapp 3,5 Mio. $ einsammeln.

Im November wird mit dem im Besitz der indischen Regierung befindlichen Mischkonzern Bharat Electronics Ltd. (BEL) eine Vereinbarung über die Entwicklung, das Design und die Produktion von Dronedek-Einheiten für den weltweiten Vertrieb geschlossen – als ein langlebiges Produkt, das in jedem Klima zuverlässig funktioniert.

Der weltweit erste Testdienst mit vier Dronedek-Briefkästen startet im August 2022 in Lawrence im US-Bundesstaat Indiana. Das Unternehmen ist zudem in Gesprächen mit großen nationalen Lieferdiensten, darunter UberEats, DoorDash und anderen großen Einzelhandelslieferdiensten.

Im März 2021 wird über eine Entwicklung am Georgia Institute of Technology berichtet, bei der mehrere Drohnen zusammenarbeiten, um schwerere Gegenstände zu transportieren. Das experimentelle System besteht aus einer 5,4 kg schweren Frachtbox, die auf jeder Seite 60 cm mißt. In diese Box ist eine Docking-Struktur eingebaut, die vier kleine Quadrokopter aufnehmen kann.

Sobald ein Paket in der Box plaziert wird, heben die Drohnen gleichzeitig ab und kommunizieren während des autonomen Fluges kontinuierlich miteinander, um Faktoren wie Schubkraft und Ausrichtung zu koordinieren, so daß sie alle zusammen als geschlossene Einheit fliegen. In der endgültigen Version des Systems sollen die Andockstationen mit Infrarotsignalen ausgestattet werden, die es den Drohnen ermöglichen, sie automatisch zu orten und sich daran zu befestigen.

Sobald es weiterentwickelt ist, soll das System, das auch für größere Boxen und eine größere Anzahl von Fluggeräten erweitert werden kann, den Lieferfirmen ermöglichen, Drohnenflotten einer Standardgröße zu nutzen, anstatt zusätzlich in größere Modelle für schwerere Ladungen investieren zu müssen.

Die von Bill Fredericks gegründete und in Hampton, Virginia, beheimatete Firma Advanced Aircraft Co. (AAC), die auch an der Entwicklung des Hybrid-Elektroflugzeugs GL-10 Greased Lightning (X-57 Maxwell) der NASA beteiligt ist (s.u. 2014), stellt Mitte 2021 eine Benzin-elektrische Hybriddrohne vor, die mit einem 3-Liter-Tank bis zu 3,5 Stunden fliegen oder bis zu 2,7 kg tragen kann, die sich auf zwei Frachtfächer verteilen. Um die Flugzeit der Drohne zu verlängern, kann in einem dieser Fächer optional ein zweiter Kraftstofftank untergebracht werden.

Der Hybrid Advanced Multi-Rotor (HAMR) verfügt über einen computergesteuerten 35-ccm-Einkolben-Benzinmotor, der einen Generator antreibt, der wiederum die sechs unabhängigen Gleichstrom-Elektromotoren des Fluggeräts versorgt und eine integrierte Backup-Batterie auflädt. Das Flugzeug hat ein Leergewicht von 14,5 kg, ist 1,7 x 3,3 m groß und erreicht eine maximale Vorwärtsfluggeschwindigkeit von 46 km/h. Ein Vorgängermodell war übrigens der Hercules, der ab  Dezember 2017 ausgeliefert wurde.

Im August 2021 erscheint in den Blogs der Entwurf eines autonomen Roboters, der medizinische Hilfsmittel sowie Testkits für medizinische Schnelltests wie den Covid-19-Test oder Blutsauerstofftests transportiert, deren Ergebnisse direkt an den Arzt geschickt werden können. Der +Drobo genannte Roboter des türkischen Designern Nuri Badur von Nuone Design ist von den weit verbreiteten ‚Lockdowns’ inspiriert und soll Apotheken unterstützen, die während dieser Schließungen geöffnet bleiben müssen.

Der Roboter hat vier Räder und einen Elektromotor. Die Batterien sollen einen Dauerbetrieb von 6 – 8 Stunden ermöglichen. Als autonomer Transporter ist er zudem in der Lage, zwischen den Aufgaben anzuhalten und sich kabellos aufzuladen. Außerdem kann er über einen großen Bildschirm Anweisungen zu seinen Produkten zu geben, während er die Medikamente ausliefert.

Das Besondere an diesem Medikamentenlieferroboter ist, daß er auch eine solarbetriebene Drohne mit sich trägt, die am hinteren Teil aufgehängt ist. Sie befindet sich auf einer Schiene, die sie mit der Ladefläche verbindet, wo sie mittels ihrer Griffe die kleine Aufbewahrungsbox packen kann, um mit den Medikamenten loszufliegen und diese z.B. an Personen auszuliefern, die in einer Hochhauswohnung wohnen.

Ein ähnliches Konzept erscheint nochmals im Januar 2023, als der futuristische Lieferroboter  Buzzy Bot des Industriedesigners Prof. Marko Lukovic den Iron Design Award des A’Design Award gewinnt. Der Buzzy Bot ist ein innovatives autonomes Lieferfahrzeug, das als Antwort auf die wachsende Nachfrage nach effizienten Online-Einkaufslösungen entwickelt wurde.

Inspiriert von der Biene in Form und Funktion, verfügt das 3,00 m lange, 1,45 m breite und 1,85 m hohe autonome Lieferfahrzeug über ein sechseckiges Stauraumsystem mit 34 automatisierten Ablagefächern, das an eine Bienenwabe erinnert. Diese Konstruktion ermöglicht es dem Fahrzeug, verschiedene Waren zu transportieren und in kürzester Zeit mehrere Kunden in einer einzigen Fahrt zu bedienen, was die Effizienz im Vergleich zu kleineren Lieferrobotern deutlich steigert.

Das Fahrzeug zeichnet sich durch fortschrittliche Technologien aus, darunter eine Frachtdrohne für den Transport mittelgroßer Pakete, LED-Leuchtstreifen und vier Bogenblinker in den Aluminiumfelgen für verbesserte Sichtbarkeit sowie ein adaptives Fahrwerk zur Überwindung von Hindernissen. Das elektrische Antriebssystem wird durch Festkörperbatterien und zusätzlichen Solarzellen auf dem Fahrzeugdach gespeist.

Der britisch-multinationale Rüstungs- und Luftfahrtkonzern BAE Systems, der schon mehrfach erwähnt wurde, stellt im September 2021 das Konzept einer riesigen Quadrokopter-Drohne vor, die dementsprechend große Lasten transportieren kann. Der in Zusammenarbeit mit dem britischen Unternehmen Malloy Aeronautics Ltd. entwickelte T650 Heavy Lift Electric UAS soll Nutzlasten von bis zu 300 kg tragen und diese mit einer Batterieladung bis zu 30 km weit transportieren können. Die Reichweite ohne Nutzlast würde 80 km betragen.

Es werden noch keine Angaben zu Größe und Gewicht gemacht, doch die Drohne soll ein leichtes Gehäuse aus Kohlefaser erhalten, und die Propellerarme können für den Transport und die Lagerung abgenommen werden. Der T650 soll entweder autonom oder ferngesteuert fliegen und eine Höchstgeschwindigkeit von 140 km/h erreichen. Um die Energieeffizienz zu maximieren, werden ein stromlinienförmiges Design und große Propeller verwendet.

Nicht so nett finde ich, daß die Schwerlast-Drohne in erster Linie für militärische Zwecke gedacht ist und u.a. für den Transport von Nachschub, die Evakuierung von Verletzten aus Kampfgebieten, die U-Boot-Bekämpfung, die Überwachung, die Minenbekämpfung auf See und die Luftunterstützung eingesetzt werden soll.

Die 2013 gegründete und in Berkshire beheimatete irma Malloy Aeronautics ist uns übrigens bereits in der Jahresübersicht 2014 begegnet – mit dem bislang nicht komplett umgesetzten Konzept eines elektrischen Hoverbikes.

Tatsächlich erbeuten die russischen Streitkräfte im Oktober 2022 eine von mehreren Malloy-Schwerlastdrohnen des Typs T150, die kurz zuvor vom Vereinigten Königreich an die ukrainischen Streitkräfte (AFU) geliefert wurden, um Ausrüstung und Munition sogar über die Frontlinie zu transportieren.

Der Malloy Aeronautics T150 ist ein Fracht-Multikopter mit acht Paar Hubpropellern, der bis zu 68 kg Fracht über eine Entfernung von bis zu 70 km mit einer Reisegeschwindigkeit von 48 km/h transportieren kann. Er wurde speziell für den Transport von Militärfracht – darunter auch Bomben – entwickelt und ist unter extremen Wüstenbedingungen, jenseits des Polarkreises und über dem Meer getestet worden.

Weitere Modelle, die angeboten werden, sind der T80 mit einer Nutzlast von 30 kg, sowie der T400, der 180 kg tragen kann. Über den o.e. T650 ist nichts mehr zu finden, dafür beteiligt sich ein T600 Quadcrokpter mit einer Nutzlastkapazität von 250 kg an der Heavy Lift Challenge, die das Marinefliegergeschwader 700X der britischen Royal Navy durchführt, um die Eignung von Schwerlastdrohnen für die Versorgung von Flugzeugträgern und andere Marineeinsätze zu ermitteln.

Als zweite Drohne wird eine Ultra-Starrflüglerdrohne von Windracers Autonomous Systems getestet, die 100 kg über große Entfernungen von bis zu 1.000 km tragen kann. Da es sich hierbei um eine brennstoffbetriebene Drohne handelt, soll sie hier aber nicht weiter behandelt werden.

Im Dezember 2021 berichten die Blogs über das italienische Unternehmen FlyingBasket, das in Turin seinen ersten städtischen Schwerlasttransportflug mit zwei beeindruckend großen Lieferungen  durchführt. In Zusammenarbeit mit dem Luft- und Raumfahrt-/Verteidigungsunternehmen Leonardo und der italienischen Post schickt FlyingBasket zwei seiner robusten FB3-Drohnen mit jeweils rund 26 kg Fracht vom Postkoordinationszentrum zu einem 3,9 km entfernten Zielort, von dem die Drohnen auch wieder zurückkehren.

Um die Sicherheit aller Beteiligten zu gewährleisten, werden die Drohnen hauptsächlich über dem Fluß Stura di Lanzo geflogen. Eine der Drohnen trägt ihre Ladung in einem internen Fach, die andere in einer an einem Haken hängenden Schlinge, so daß sie die Nutzlast an einem Kabel ablassen und abwerfen kann, ohne dazu landen zu müssen. Der Einsatz ist von der italienischen Luftfahrtbehörde ENAC genehmigt.

So beeindruckend die genannte Nutzlast auch ist, sie beträgt nur etwas mehr als ein Viertel der 100 kg, die die FB3 befördern kann.

 

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