KEM Konstruktion 10.2019

TRENDS
5G CMM EXPO
H-Aero verknüpft Ballon, Flugzeug und Helikopter
Das beste aus drei Welten
Die Drohnen von H-Aero nutzen das Leichter-als-Luft-Prinzip neben Motoren. Dadurch ergeben sich
einige Vorteile gegenüber den bekannten Konzepten. Wir haben mit dem Erfinder über konstruktive
Herausforderungen und darüber gesprochen, was seine Firma von Zulieferern erwartet.
Interview: Tobias Meyer, freier Mitarbeiter der KEM Konstruktion
Über Menschenmengen zu fliegen ist nur für wenige
Systeme erlaubt
bei einem Absturz den Fall bremst. Daher ist
unser Gerät auch eines der ganz wenigen,
die mit offiziellem UAV-Dach Gutachten nach
RPAS-SORA über Menschenmengen fliegen
dürfen.
Bild: Hybrid-Airplane Technologies
KEM Konstruktion: Was bringt ihr Konzept konkret an Vorteil?
Csaba Singer (H-Aero): Wir sind sehr energieeffizient unterwegs,
da wir die Motoren hauptsächlich zum manövrieren benötigen, den
Auftrieb übernimmt der Ballon. So lässt sich die Abflugmasse auch
selbst bestimmen. Wenn die Trockenmasse also beispielsweise
2,7 kg beträgt, können wir das durch eine entsprechende Heliumfüllung
auf null Gramm austarieren. So können wir ohne Energieaufwand
sehr lang in der Luft stehen. Wenn wir die beiden Propeller
waagerecht ausrichten, können wir zudem vorwärts und rückwärts
fliegen und dabei sogar Auftrieb generieren, da der Ballon linsenförmig
aufgebaut ist und so wie eine Tragfläche wirkt. So können wir
auch Nachteile des Zeppelins eliminieren, der ja nur vorwärts um
die Kurve fliegen kann, wir dagegen können auf der Stelle drehen.
Außerdem sind wir weniger anfällig für Seitenwinde. Für den Helikopter-Modus
können wir die Propeller im Flug um 270 Grad
schwenken und so auch senkrecht starten und landen. Als wir die
Förderung des Exist-Programms beantragt haben, wurde daher anerkannt,
dass es sich bei H-Aero um ein neuartiges Fluggerät handelt,
das es in dieser Form noch nicht gegeben hat.
KEM Konstruktion: Wie ist das Gerät aufgebaut?
Singer: Die Nutzlast hängt bei uns immer zentral und unterhalb des
Äquators, wodurch wir keine besondere ausgleichende Versteifung
benötigen, ein Zeppelin dagegen braucht so etwas. Unser Ballonelement
besteht aus zwei Hüllen: Die innere Gaszelle und die reisfeste
Außenhaut, sie behält aber durch eine interne Struktur ebenfalls
ihre Form. Gleichzeitig fungiert sie auch als Fallschirm, da sie
KEM Konstruktion: Sie haben im Produkt
einen großen Materialmix, andere
müssen nur einen Rahmen bauen und
dann die Elektronik in den Griff bekommen.
War das schwierig?
Singer: Viele unserer Werkstoffe kommen
aus dem Extremsport. Vor 15 bis 20 Jahren
wäre es nicht möglich gewesen, unsere Geräte
so klein zu bauen. Die Materialien sind leichter und strapazierfähiger
geworden. Unsere Außenhülle aus speziellem Nylon kommt
aus dem Segelsport. Die Gaszelle besteht aus einer sehr dünnen,
zweischichtigen Folie und verliert lediglich drei bis vier Prozent Helium
pro Monat, was wirklich sehr dicht ist. Auch die Carbon-Technik
und der 3D-Druck helfen uns natürlich enorm. So können wir schnell
etwas ändern, durch eine interne Wabenstruktur aber auch sehr
leicht und trotzdem steif konstruieren. Teilweise versenden wir auch
keine Ersatzteile mehr, sondern lediglich die Druckdatei, da das
schneller als ein Paket um den Globus geht und auch klimafreundlicher
ist.
KEM Konstruktion: Was wünschen Sie sich von Zulieferern?
Singer: Unser Fokus ist das Fluggerät, daher können wir nicht auch
noch Arbeit in die Nutzlasten stecken. Unsere Kunden kommen
aber häufig mit einem konkreten Einsatzzweck zu uns, den sie als
Paket in Auftrag geben möchten und sich später eben nicht selbst
um die Verbindung von Nutzlast und Fluggerät kümmern wollen. Wir
übernehmen daher die Adaption an unsere Geräte, bauen also auch
mal das Gehäuse für eine Wärmebildsensorik. Alles andere muss
aber fertig kommen, sprich der Zulieferer muss ein funktionsfähiges
Paket aus beispielsweise Kamera, 3-Achs-Gimbal und Datenübertragung
bieten können, das wir nur noch anbauen müssen.
KEM Konstruktion: Unter welchen Umständen fertigen Sie
auch individuell?
32 K|E|M Konstruktion 10 2019