09.12.2016
FLUG REVUE

FLUG REVUE-Reihe: Faszination Drohnen (4)Volocopter VC200 - Die bemannte Drohne aus Deutschland

Mancher träumt davon, eine simple Quadcopter-Drohne zum manntragenden Lufttaxi zu vergrößern. Der deutsche Volocopter VC200 setzt dagegen auf ein redundantes Konzept mit mehr Rotoren, die ausfallsicher sind.

Volocopter VC200 bemannter Erstflug

Der Multicopter e-volo VC200 beim bemannten Erstflug. Foto und Copyright: e-volo, Nikolay Kazakov  

 

Beim, nach 100 unbemannten Flügen, ersten bemannten Flug am 30. März 2016 in Karlsruhe verfügte der deutsche "Multicopter" e-volo Volocopter VC200 bereits über eine vorläufige Verkehrszulassung als Ultraleicht-Fluggerät. Der als D-MYVC registrierte Doppelsitzer startete mit e-volo-Geschäftsführer Alexander Zosel an Bord.

Neu ist die Verteilung der Antriebsenergie auf 18 Antriebseinheiten, die durch über 100 Mikroprozessoren koordiniert gesteuert werden. Dadurch kann das System sogar den Ausfall mehrerer Antriebseinheiten kompensieren, ein wesentlicher Unterschied zu vielen, sehr viel einfacher aufgebauten Quadcopter-Drohnenkonzepten ohne diese Ausfallsicherheit.

Der Volocopter ist aus Faserverbundwerkstoffen in Leichtbauweise gefertigt und beherrscht neben dem Reiseflug die Fähigkeit zum senkrechten Starten und Landen sowie zum auf der Stelle Schweben. Das Fluggerät ist vollständig elektrisch angetrieben. Die Elektromotoren der 18 Antriebseinheiten werden von 9 unabhängigen Akkus versorgt. Der Leistungsbedarf des VC200 beträgt im Schwebezustand bei einem Abfluggewicht von 450 kg je nach Luftdruck/Temperatur etwa 50 kW.

Der Volocopter soll systemweit einen hohen Grad an Ausfallsicherheit durch redundante Auslegung erreichen. Dieses Prinzip realisiert der VC200 in allen für einen sicheren Flugbetrieb nötigen Systemteilen und -komponenten. Die für den der Schwerkraft entgegengesetzten Auftrieb nötige Schubkraft erzeugen beim Volocopter 18 individuell und unabhängig angetriebene Rotoren mit jeweils zwei feststehenden Blättern. Im Unterschied zum Hubschrauber kann beim VC200 der Anstellwinkel der einzelnen Rotorblätter nicht verstellt werden. Die Größe der erzeugten Schubkraft wird einzig durch die Drehzahlen der einzelnen Rotoren bestimmt.

Volocopter VC200 bemannter Erstflug Kabine

Durch eine aufwändig abgesicherte, redundante Steuerelektronik kann man den Joystick im Flug jederzeit loslassen. Foto und Copyright: e-volo, by Nikolay Kazakov  

 

Die stark vereinfachte Bedienung erfolgt durch einen Joystick, an dem nur die grundsätzlichen Lageänderungen "hoch", "runter" und die Flugrichtung eingegeben werden. Die eigentliche Steuerung übernimmt der Computer, der auch potenziell gefährliche Manövereingaben herausfiltert. Beim Loslassen hält das Gerät automatisch die letzte Position. Technische Unterstützung leistete der deutsche Drohnenhersteller Ascending Technologies, der zu Intel gehört. 

Das Flugsteuerungssystem besteht aus mehreren vollständig unabhängigen Einheiten. Jede Flugsteuerungseinheit beinhaltet einen vollständigen Satz Lagesensorik, bestehend aus Druckmesser, Gyroskop, Beschleunigungsmesser und Magnetfeldmesser für alle drei Raumachsen. Jede Flugsteuerungseinheit ist für sich alleine in der Lage den VC200 vollständig zu kontrollieren. Dabei steuert der Pilot mit nur einer Hand alle Flug-Achsen intuitiv über Achs- und Drehbewegungen des Joysticks. Die Pilotenvorgaben für Steigen und Sinken erfolgen mit einem Daumen-Höhenregler. Zur Landung drückt der Pilot den Höhenregler einfach komplett nach unten, bis der Volocopter am Boden steht. Die Steuerung verlangsamt in Bodennähe automatisch das Sinken und der Volocopter setzt sanft auf.

Nächstes Ziel von e-volo ist es, die Musterzulassung zu erhalten und den Volocopter in Serie zu produzieren. Somit wird in den kommenden 2 Jahren der Markteintritt im etablierten Luftsportbereich ähnlich den Tragschraubern und Helikoptern erfolgen. In einem weiteren Schritt der Entwicklung sollen Lufttaxi-Services auf zunächst einzelnen vorgegebenen Strecken beispielsweise als Flughafenzubringer oder an sensiblen Verkehrsknotenpunkten wie Brücken etabliert werden. Mittelfristig können mit dem Volocopter gänzlich neue, zunehmend autonome Mobilitätskonzepte angeboten werden, bei denen der individuelle sowie öffentliche Nahverkehr teilweise in die Luft verlagert wird.

In der ersten Flugphase sind Flüge mit einer Geschwindigkeit von maximal 25 km/h bei niedriger Höhe vorgesehen. In der zweiten Testphase sollen Flugmanöver mit einer Fluggeschwindigkeit bis 50 km/h in mittlerer Höhe durchgeführt werden. Testflüge innerhalb der dritten Testphase dienen der Validierung des Systems in größeren Höhen und im vollständigen Geschwindigkeitsspektrum des VC200 bis 100 km/h.

Weitere Teile unserer Serie "Faszination Drohnen":

1) Drohnen als fliegende Arbeiter
2) Drohnen im kontrollierten Luftraum
3) Drohneneinsatz im Rettungsteam
4) Volocopter VC200 - Die bemannte Drohne aus Deutschland
5) Drohnenschwarm als Werbeträger
6) Erste Drohne im Linienverkehr

Mehr zum Thema:
www.flugrevue.de/Sebastian Steinke


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