Dauerflug-Weltrekord für Quadrocopter

Für Sicherheitsbehörden wie Polizei oder Feuerwehr, aber auch für viele andere Einsatzfelder werden Quadrocopter immer mehr zu einem wichtigen Hilfsmittel wenn es darum geht, einen Überblick zu bekommen.

Bisher ist die Flugzeit der kleinen Helikopter jedoch auf etwa 20 Minuten beschränkt. Einen Durchbruch stellt der gelungene Weltrekordversuch der beiden TUM-Absolventen Michael Achtelik und Jan Stumpf dar. Mit Hilfe eines Lasers der Firma LaserMotive LLC aus Seattle gelang es ihnen, ihren Quadrocopter mehr als 12 Stunden in der Luft zu halten.

Quadrocopter, kleine Hubschrauber mit vier Rotoren, sind dabei zu einem wichtigen Arbeitsgerät von Sicherheitsbehörden, Wissenschaftlern und Fotografen zu werden. In vielen Situationen würde ein Blick von oben wichtige Informationen liefern, ein großer Hubschrauber steht aber nicht zur Verfügung oder er wäre zu teuer. Hier ist das ideale Einsatzfeld für Quadrocopter. Platzsparend können sie in einem Auto transportiert werden, sie sind einfach zu fliegen und kostengünstig im Unterhalt. Das größte Problem sind bislang ihre kurzen Flugzeiten. Mit Nutzlast liegen sie bei etwa 20 Minuten, zur Überwachung einer mehrstündigen Großveranstaltung zu wenig.

Einen Ausweg aus dieser Situation weist nun der von einem Quadrocopter des Typs AscTec Pelican im Future of Flight Aviation Center in Mukilteo nahe Seattle aufgestellte Weltrekord. Gleich beim ersten Versuch gelang es, den kleinen Helicopter 12 Stunden, 26 Minuten und 56 Sekunden ununterbrochen in der Luft zu halten. Für seinen Rekordflug bezog er die Energie von Solarzellen, die vom Boden aus mit einem Laser angestrahlt wurden. „Dieser Rekordflug ist in jeder Hinsicht ein technologischer Durchbruch. Noch nie ist ein elektrisch betriebener Helikopter so lange am Stück autonom geflogen“ sagte Michael Achtelik, Geschäftsführer der Ascending Technologies GmbH, gestern nach seiner Rückkehr.

Möglich machte dies die elektrische Stromversorgung durch so genanntes Laser Power Beaming, einer Technologie der amerikanischen LaserMotive LLC, die bereits bei einem Wettbewerb der NASA ausgezeichnet wurde. Ein gerichteter Laserstrahl versorgt dabei das Fluggerät dauerhaft mit elektrischer Energie. Ein kleiner Akku an Board dient als Speicher der während des Fluges aufgeladen wird. Für einige Minuten ermöglicht er auch das Fliegen außerhalb des Laserstrahls.

Für den Rekordflug montierten Michael Achtelik und Jan Stumpf Solarzellen von LaserMotive unter ihren Quadrocopter, die diesem eine Dauerleistung von etwas mehr als 160 Watt zur Verfügung stellten. Außerdem rüsteten die Techniker den kleinen Hubschrauber mit entsprechender Leistungselektronik und einer hochpräzisen, autonomen Positionsregelung aus.

Der Flug in der Nacht vom 27. auf den 28. Oktober erfolgte ohne jegliche Probleme. „Wir waren begeistert von der Zuverlässigkeit und Präzision aller Komponenten. Sowohl der 600 Watt-Laser als auch das Flugsystem sowie der Autopilot arbeiteten die ganze Nacht perfekt! Für uns als Sicherheitspiloten war es ein sehr langweiliger Job. Als Ingenieur jedoch ein einmaliges Erlebnis.“ sagte Michael Achtelik, Geschäftsführer bei Ascending Technologies.

Den Weltrekord für elektrisch angetriebene Starrflügler hält derzeit das unbemannte Kleinflugzeug Zephyr des britischen Herstellers QinetiQ. Im Juli dieses Jahres flog der Zephyr 336 Stunden am Stück, tagsüber betrieben von Solarzellen und nachts von Strom aus Akkumulatoren. Auch der Schweizer Forscher und Abenteurer Bertrand Picard plant mit seinem Projekt Solar Impulse, einem bemannten Solar-Flugzeug mit 64 Metern Spannweite, einen Langstreckenflug rund um die Erde. Für elektrisch betriebene Drehflügler ist der Flug über 12 Stunden jedoch eine Sensation. Für Benzin betriebene Hubschrauber liegt der Rekord derzeit bei 18,7 Stunden, gehalten von einer Boeing A160T Hummingbird, einem unbemannten Hubschrauber der Klasse bis 2,5 Tonnen.

Drei der vier Gründer der Ascending Technologies GmbH sind Absolventen der Fakultät für Maschinenwesen der Technischen Universität München, mit der sie über gemeinsame Forschung auch weiterhin eng verbunden ist. Schon während ihrer Studienzeit arbeiteten die Gründer an Quadrocopter-Systemen und gewannen bereits mehrere nationale und internationale Wettbewerbe und Auszeichungen. Auch in der Vermarktung ihrer Fluggeräte sind die Gründer erfolgreich: Inzwischen beschäftigt die AscendingTechnologies GmbH 13 Mitarbeiter.