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Blick ins Heli-Cockpit der Zukunft

Hubschrauber-Avionik Blick ins Heli-Cockpit der Zukunft

Die US Army will ihre Hubschrauberflotte ab 2030 modernisieren. Welche der futuristischen Konzepte zum Zug kommen, ist noch nicht entschieden. Sicher ist aber: Auch die Avionik macht einen Entwicklungssprung.

Im Rahmen des Future Vertical Lift (FVL) Program sucht die US Army Ersatz für ihre Bell OH-58 Kiowa, Boeing AH-64 Apache und Sikorsky UH-60 Black Hawk. Im Rennen um die höchst lukrativen Aufträge für den neuen Transporthubschrauber (Future Long-Range Assault Aircraft, FLRAA) befinden sich Bell mit dem Kipprotorkonzept V-280 Valor und ein Team aus Sikorsky und Boeing mit der SB-1 Defiant. Die Entscheidung über den Black-Hawk-Nachfolger soll im Haushaltsjahr 2022 fallen. Im Wettbewerb um einen neuen bewaffneten Aufklärungshubschrauber (Future Attack Reconnaissance Aircraft, FARA) befinden sich Bell mit der 360 Invictus und Sikorsky mit dem Raider X. Der FARA-Auftrag soll 2024 vergeben werden.

So unterschiedlich die Anforderungen an die FLRAA- und FARA-Helikopter auch sind, sie werden einiges gemeinsam haben: die Hard- und Software, die durch die sogenannten MOSA-Prinzipien definiert werden. MOSA steht für Modular Open System Architecture und bezeichnet eine Designstrategie, die standardisierte Software-Tools, Protokolle und herstellerunabhängige Schnittstellen umfasst. Es ist eine der wesentlichen Anforderungen der US Army für die künftigen Militärhubschrauber.

MOSA erscheint auf den ersten Blick weit weniger sexy als die futuristischen Helikopterentwürfe, ist aber nicht minder wichtig. Denn der Ansatz soll es der US Army erlauben, Software, Elektronik, Sensoren und Waffensysteme der Hubschrauber künftig schneller und günstiger upzudaten und upzugraden. Soft- und Hardware von Drittanbietern soll einfacher integriert werden können dank des offenen Systems. Neue Fähigkeiten könnten dann ohne den aus Kundensicht teuren und aufwendigen "Vendor Lock" der Avionikhersteller hinzugefügt werden.

Schnellere Avionikentwicklung

"Mit immer neuen Bedrohungen in der heutigen Welt können wir es uns nicht erlauben, nur alle 15 Jahre die Avionik zu verändern", sagt Guillaume Zini, Senior Director Marketing Avionics for Helicopters bei Collins Aerospace. Collins Aerospace ist einer von drei sogenannten Missionssystemintegratoren, die die US Army 2019 für das FVL-Programm ausgewählt hat. Collins arbeitet auch zusammen mit Bell an der Avionik der Invictus.

Als Antwort auf die Anforderungen der US Army hat der amerikanische Luftfahrtzulieferer die integrierte Avioniklösung MOSARC entwickelt. Die Arbeiten daran begannen vor etwa vier bis fünf Jahren, eine Zulassung wird für 2026 angestrebt. "Es ist das digitale Rückgrat des Hubschraubers. Computer und Netzwerkmodule lassen sich einfach austauschen, neue Standards und schnellere Protokolle leicht implementieren." Wichtig dabei: Die flugkritische Avionik und das Missionssystem sind digital voneinander getrennt. Das soll zum einen die Cybersicherheit erhöhen, zum anderen aber auch teure Neuqualifikationsprozesse des Gesamtsystems bei Veränderungen eines Teils vermeiden.

Neu entwickelt wurde auch der Flight Control Computer Perigon, der rund 20-mal mehr Rechenpower hat als die bisherigen Collins-Modelle. Perigon beinhaltet bis zu drei Multi-Core-Prozessoren mit hoher Integrität. So soll ein Perigon Aufgaben übernehmen können, die zuvor mehrere Computer innehatten. Collins hatte 2018 auf der Farnborough Airshow angekündigt, an einem neuen Flugkontrollcomputer zu arbeiten, der auch autonomes Fliegen unterstützt. Für dieses Jahr plant Collins die Qualifikationstests von Perigon.

Dual-use wird angestrebt

Zu dem Avionikpaket von Collins gehören als Front-end auch große, berührungsempfindliche Displays. Trotz der Touch-Funktionalität sind Schalter um die Monitore herum angeordnet, "weil es in manchen Situationen praktischer ist", so Zini. Zudem arbeite man an weiteren Funktionen wie beispielsweise Spracherkennung, Pilotenüberwachung und bemannt-unbemanntes Teaming.

"Für Avionikhersteller ist eine offene Systemarchitektur sicher schwieriger", sagt Zini. Denn das bisherige Geschäftsmodell – der Hersteller stattet das Luftfahrzeug mit Avionik-Soft- und Hardware aus und ist auch für spätere Upgrades zuständig – ist damit hinfällig. "Es ist vergleichbar mit Google", so Zini. Der Internet-Gigant verdiene auch nicht direkt mit seinen Software-Lösungen Geld.

Entsprechend setzt Collins bei der Entwicklung seiner Avioniklösungen auf duale Nutzung: "Die meisten Komponenten für FVL werden beispielsweise auch für Fighter-Projekte der sechsten Generation wiederverwendet", sagt Zini. Auch ein Einsatz in zivilen Anwendungen sei denkbar.

Und noch eine weitere Chance könnte sich auftun: das Next-Generation-Rotorcraft-Capability-(NGRC)-Projekt unter Führung der NATO. Die fünf europäischen NATO-Mitglieder Deutschland, Frankreich, Großbritannien, Italien und Griechenland wollen dabei gemeinsam Anforderungen an einen künftigen mittleren Mehrzweck-Hubschrauber (Indienststellung um 2035) sowie einen entsprechende Entwicklungszeitplan definieren. "Wir sind involviert und beobachten das NGRC-Projekt genau. Bei den MOSA-Anforderungen für die Avionik gibt es viele Ähnlichkeiten, die es ermöglichen, jede Investition zu nutzen und letztendlich die Kosten zu senken und die Interoperabilität für unsere Kunden zu erhöhen", sagt Zini.

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