Technologien für künftige Drohnen erproben

Sagitta-Rollout beim DLR in Braunschweig

Unbemannte Flugsysteme sind im Aufwind. Mit speziellen Fluggeräten sammeln Techniker Daten, um künftige serienreife Drohnen zu entwickeln. Eines davon heißt „Sagitta“ und hat kürzlich den Erstflug erfolgreich absolviert.

Sagitta ist im Maßstab 1:4 entworfen und misst 3 mal 3 Meter. Der rochenförmige Nurflügler wird von zwei 300N-Turbinen angetrieben. Das maximale Startgewicht beträgt 150 Kilogramm. Die Zelle ist vollständig aus Kohlefaser-Verbundwerkstoff (CFK) hergestellt. Abgesehen von den Bremsen ist Sagitta ein elektrisches Fluggerät – es wird anstelle von Hydraulik-Komponenten über elektromechanische Stellantriebe gesteuert.

Jetzt haben das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und Airbus Defence and Space Sagitta erfolgreich im Flug erprobt. Der unbemannte, strahlgetriebene Technologie-Demonstrator flog auf dem südafrikanischen Testgelände Overberg rund sieben Minuten vollständig autonom auf einem vorprogrammierten Kurs. Mit dem Flug wurde die erste Erprobungsphase abgeschlossen.

Ultraleichte Struktur mit Klebeverbindungen

Zuvor stellte die ultraleichte Struktur des Flugzeugs die Forscher vor erhebliche Herausforderungen. Filigrane Strukturbauteile aus hauchdünnen CFK-Lagen mussten für eine optimale Lastübertragung geklebt werden.

Aufwändig war auch die Konstruktion flugkritischer Systeme wie Einziehfahrwerk, elektrische Energieversorgung und Verkabelung, Steuerflächenaktuatorik und das Treibstoffsystem. Beim Fahrwerk sorgten bspw. der geringe Einbauraum und die hohen vertikalen Landegeschwindigkeiten für besondere Schwierigkeiten.  Die Techniker entwickelten hierfür u. a. ein speziell auf die Anforderungen des Sagitta-Demonstrators zugeschnittenen Fahrwerksprüfstand, der zur Optimierung und Nachweisführung für das Fahrwerkssystem diente. Weiterhin entstanden während der Projektlaufzeit flugfähige Elektronikkomponenten zur Ansteuerung der Systeme sowie eine halbleiterbasierte Leistungsverteileinheit als zentrale Komponente des elektrischen Energieversorgungssystems.

Im Vorfeld des Erstflugs wurde mit Simulatoren virtuelle Flug- und Landeversuche durchgeführte und wesentliche Informationen über das zu erwartende Flugverhalten gewonnen.  Die virtuellen Flugmöglichkeiten – inklusive möglicher Einbindung echter Hardware- und Softwarekomponenten – spielten im gesamten Projektverlauf eine essentielle Rolle für Bewertung, Testmöglichkeiten und Flugfreigabe.

Ein seriennahes Produkt ist Sagitta allerdings nicht. Der Experimentalträger dient dazu, auch weiterhin wesentliche Erkenntnisse über neue Technologien für unbemannte Flugsysteme zu sammeln.

Bild: Sagitta-Rollout beim DLR in Braunschweig / DLR