Drohne mit festen Flügeln fliegt wie ein Habicht

Forscher haben sich bei der Entwicklung einer Drohne vom biologischen Vorbild des Habichts inspirieren lassen.

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(Bild: EPFL)

Von
  • Hans-Arthur Marsiske

Gegenüber den agilen Multikoptern, die komplizierte Flugmanöver durchführen und über einem Punkt am Boden schweben können, gelten Drohnen mit festen Flügeln als eher träge, dafür aber erheblich ausdauernder. Doch die Starrflügler holen bei der Manövrierfähigkeit mehr und mehr auf. Forscher der schweizerischen Hochschule EPFL in Lausanne haben sich dafür Inspiration bei Raubvögeln geholt.

In der aktuellen Ausgabe von Science Robotics berichten Enrico Ajanic und sein Team vom Laboratory of Intelligent Systems von Experimenten mit einer Drohne, für die der Ausdruck "Starrflügler" eigentlich nicht so recht passt. Denn die Tragflächen des Fluggeräts sind eben nicht starr, sondern verformbar. Die Forscher orientieren sich mit ihrem Design am Flugverhalten des Habichts, der seine Flügel den jeweiligen Erfordernissen entsprechend anpassen kann: weit ausgebreitet für kräftesparenden Gleitflug oder enger am Körper angelegt.

Auch hinsichtlich der Spannweite, Schwanzlänge und Flügelbreite entspricht die "LisHawk" genannte Drohne ziemlich genau dem biologischen Vorbild. Neu an der aktuellen Version, von der die Forscher jetzt Videos veröffentlicht haben, sind die beweglichen Schwanzfedern.

Dieser Schwanz der Drohne besteht aus neun Federn, von denen die mittlere fest montiert ist, während zu beiden Seiten jeweils vier Federn aufgefächert werden können. Die aerodynamisch wirksame Fläche kann dadurch um 214 Prozent erweitert werden. Zudem lässt sich der Schwanz auf und ab kippen und seitwärts bewegen. Das Zusammenwirken von verformbaren Flügeln und Schwanzfedern bewirkte beim Langstreckenflug eine Energieersparnis und ermöglichte aggressive Manöver wie das Fliegen enger Kurven auch bei geringen Geschwindigkeiten.

(Quelle: EPFL)

Der Kontrollaufwand für dieses Design ist allerdings so hoch, dass bei den ferngesteuerten Flugexperimenten noch nicht das volle Potenzial ausgeschöpft werden konnte. "In der nahen Zukunft wollen wir daher die Autonomie der Drohne erhöhen, indem wir das Kontrollsystem mit Künstlicher Intelligenz ausstatten", verspricht Ajanic.

(axk)