Welche Flugsysteme gibt es?

UAV/UAS

Ein UAV (unmanned aerial vehicle) ist ein unbemanntes Luftfahrzeug. Der Begriff UAV bezieht sich nur auf das Fluggerät, z.B. eine Drohne. Unnmanned Aerial Systems (UAS) hingegen bezieht sich zusätzlich auf das Gesamtsystem Luftfahrzeug. Das UAV ist also das eigentliche Fluggerät, das entweder ferngesteuert oder autonom fliegt. Es kann mit Sensoren, Kameras und anderen Nutzlasten ausgestattet sein, um bestimmte Aufgaben zu erfüllen. Durch den Einsatz von UAS können bestimmte Aufgaben effizienter durchgeführt werden, ohne dass menschliche Piloten vor Ort sein müssen. Ein UAS kann z. B. zusätzlich mit einer Bodenkontrollstation oder einer Kommunikationsinfrastruktur ausgestattet sein.

(e)VTOL

Vertical Take-Off and Landing beschreibt die Fähigkeit eines Luftfahrzeugs, senkrecht zu starten und zu landen. VTOL-Flugzeuge benötigen daher weder eine Start- noch eine Landebahn. Der Zusatz “e” steht für “electric” und bezieht sich auf den elektrischen Antrieb des VTOL-Systems. Die Vorteile dieses Konzeptes liegen in der Möglichkeit, umweltfreundlicher, kostengünstiger und leiser zu sein.

Stadt Aachen (Projekt RescueCopter)

Multicopter

Ein Multicopter ist ein unbemanntes Luftfahrzeug, das in der Regel mit vier X-förmig angeordneten Rotoren ausgestattet ist. Im Gegensatz zu anderen Flugsystemen ist ein Multicopter in der Lage, schnellere Drehungen und Bewegungen auszuführen.

STOL

STOL-Flugzeuge (Short-Take-Off and Landing) haben spezielle Konstruktionsmerkmale, um auf kurzen Strecken starten und landen zu können. Diese Flugzeuge sind z.B. durch große Auftriebsflächen so konstruiert, dass sie auf kleinen Flugplätzen mit kurzen Landebahnen operieren können. Sie werden in verschiedenen Bereichen eingesetzt, z. B. in der Regionalluftfahrt, im Frachtverkehr, bei medizinischen Einsätzen usw.

Zukunftsvision S2TOL (DLR).

Foto: Stadt Aachen (Flugsystem der flyXdrive)

Tilt Wing

Ein Tilt Wing, auch Kippflügel genannt, ist ein Luftfahrzeug, das sowohl Eigenschaften eines Hubschraubers als auch eines Flugzeugs aufweist. Die Konstruktion des Tilt Wing verfügt über vertikal angeordnete Rotoren wie bei einem Hubschrauber, die jedoch während des Fluges um bis zu 90 Grad gekippt werden können. Durch das Kippen der Tragflächen wird ein horizontaler Schub erzeugt und der Flug wie bei einem Flugzeug fortgesetzt. Durch die mögliche Drehung kann die jeweilige Schubrichtung der Triebwerke verändert werden. Dadurch kann ein TiltWing ohne Start- und Landebahn senkrecht starten und landen und erreicht dabei eine höhere Geschwindigkeit und Reichweite als ein herkömmlicher Hubschrauber. Die Größe eines TiltWings variiert je nach Modell und Einsatzzweck. Einige Modelle haben die Größe eines Kleinflugzeugs und können bis zu 20 Passagiere befördern, andere sind kleiner und werden nur für den Transport von Fracht oder als Drohne eingesetzt.

Schwerlastdrohne

Eine Schwerlastdrohne ist, wie der Name schon sagt, eine Drohne, die schwere Lasten transportieren kann. Die genaue Tragfähigkeit kann je nach Modell variieren. Spezifische Anwendungsgebiete sind z.B. Frachttransporte, Versorgung von Gebieten, Rettungseinsätze etc.

Abbildung: Stadt Aachen (Projekt SkyCab)

Flugtaxi

Ein Lufttaxi ist ein Luftfahrzeug in Form eines Kleinflugzeuges, eines Hubschraubers oder eines anderen kleinen Luftfahrzeugs. Flugtaxis sind speziell für den Personentransport in städtischen Gebieten entwickelt worden. Sie werden für die Beförderung von Fahrgästen über kurze Strecken eingesetzt, ähnlich wie herkömmliche Taxis, nur eben in der Luft.

Antriebe

Die verschiedenen Flugsysteme der urbanen Luftmobilität können auf unterschiedliche Weise angetrieben werden. Die Wahl der Antriebsform hängt von verschiedenen Faktoren wie der Verfügbarkeit von Energieressourcen oder der Infrastruktur ab. Sowohl der Elektroantrieb als auch der Wasserstoffantrieb haben das Potenzial, die Luftmobilität nachhaltig zu gestalten.

Elektrisch:
Elektrische Luftfahrzeuge verwenden Elektromotoren mit Batterien oder Akkumulatoren. Die Vorteile des elektrischen Antriebs liegen in der Energieeffizienz. Sie tragen zur Lärmreduzierung und zur Verringerung der Luftverschmutzung in städtischen Gebieten bei. Allerdings haben Elektromotoren eine begrenzte Reichweite und längere Ladezeiten.

Wasserstoff:
Wasserstoffbetriebene Flugzeuge nutzen Brennstoffzellen als Energiequelle. Durch die Speicherung von Wasserstoff in einem Tank kann dieser in elektrische Energie für Elektromotoren umgewandelt werden. Wasserstoffbetriebene Systeme können nahezu emissionsfrei fliegen. Der Vorteil liegt in der hohen Energiedichte und der kurzen Betankungszeit. Allerdings befindet sich die Wasserstofftechnologie noch in einem frühen Entwicklungsstadium.