Mini-Fluggerät ahmt Flügelschlag von Insekten nach

Eine Gruppe von Wissenschaftlern am Mechanical Systems Laboratory an der University of Delaware hat einen Mechanismus entwickelt, mit dem es möglich ist, Flügelschlagbewegungen von Vögeln nachzuahmen und mit dieser Technik Mini-Flugzeuge zu lenken. Das berichtet der NewScientist. Die sogenannten „Micro Air Vehicles“ (MAV) sind kleine Fluggeräte, die beispielsweise zur Messung von Emissionen oder zur Erfassung von meteorologischen Daten zum Einsatz kommen. Ebenso finden sie Anwendung bei der Überwachung von Staus aus der Vogelperspektive oder Aufklärung im Rahmen militärischer Anwendungen.

MAVs können Flügelspannweitern von weniger als 15 Zentimeter aufweisen. Sie sind in der Konstruktion auf ihr Aufgabengebiet und die damit verbundene Nutzlast, die befördert werden muss, ausgelegt. Durch die kompakte Bauweise haben sie zwar den Vorteil leicht und klein zu sein, dafür sind sie extrem windanfällig. Bereits leichte Böen machen ihnen zu schaffen. Mithilfe der von dem Wissenschaftler Sunil Agrawal federführend entwickelten und nun zum Patent angemeldeten Methode, wird es möglich, diese Windstöße auszugleichen und das Fluggerät auf Kurs zu halten.

Die Forscher ahmen mit ihrer Technologie die Natur nach. Kleine Vögel und vor allem Insekten haben die körperlichen Voraussetzungen, ihre Flügel stoßartig zu schlagen, wodurch ihre Anfälligkeit für Windböen sinkt. Ingenieure hatten bislang Probleme, diese ruckartigen Bewegungen mechanisch zu imitieren. Dennoch musste die Konstruktion klein und leicht sein, was das Vorhaben schwierig machte. Zudem ist der Flügelschlag nicht einfach ein Auf und Ab, sondern eine komplexe Abfolge von Bewegungen. Agrawal hat nach Angaben des Wissenschaftsmagazins diese Probleme mithilfe der neuen Methode gelöst. Sein komplexes Fluggerät werde zudem mit einem einzigen Antriebsmechanismus betrieben.

Mittlerweile hat sich rund um die Mini-Fluggeräte weltweit ein großes Forschungsgebiet entwickelt, hält Axel Heindorf, Wissenschaftler an der TU Braunschweig, gegenüber pressetext fest. Am Institut für Luft- und Raumfahrtssysteme arbeitet Heindorf mit einem Forscherteam ebenfalls an MAVs. In diesem Bereich führten die deutschen Wissenschaftler bereits zwei Projekte erfolgreich durch. Unter dem Namen „AutoMAV“ wurde ein Mikroflugzeug in der Gewichtsklasse von 100 bis 300 Gramm entwickelt, gebaut und getestet. Die Konfiguration kann dabei der aktuellen Aufgabe angepasst werden, zudem erfolgt der Start bei niedrigen Geschwindigkeiten. Gedacht ist das Fluggerät zur Überwachung von Objekten und Geländen.

„Carolo“ hingegen verfolgt einen weiterführenden Weg. Dieser autonom operierende Flugroboter hat als Prototyp eine Spannweite von 40 Zentimetern und wiegt 350 Gramm. Die maximale Flugzeit beträgt 45 Minuten, wobei Carolo eine Geschwindigkeit von 70 Kilometer pro Stunde erreicht. Damit liegt die Reichweite bei mehr als 50 Kilometern. Im kommenden Juli findet in Braunschweig mit der EMAV 2008 eine internationale Konferenz statt. Neben wissenschaftlichen Vorträgen findet auch ein Wettbewerb für automatische Kleinstflugzeuge statt.