Airbus Quadcruiser: Quadrocopter mit Pusher für schnellen Vorwärtsflug
Airbus' Quadcruiser ist ein Fluggerät, das eigentlich fünf Rotoren hat: Neben der typischen Quadrocopter-Konfiguration findet sich am Heck des Quadcruiser noch ein sogenannter Pusher für den schnellen Vorwärtsflug. Das Fluggerät startet als typische VTOL-Maschine (Vertical Take-off and Landing). Es kann etwa von einer Fregatte gestartet werden und anschließend einen schnellen Rundflug beginnen. Der Quadcruiser eignet sich laut Airbus prinzipiell für die militärische Aufklärung oder etwa die Deichüberwachung im zivilen Bereich. Vor allem beim Militär ist ein schneller Vorwärtsflug notwendig und den beherrscht der Quadrocopter.
Beim Starten ist der Pusher-Rotor inaktiv. Höhenunterschiede und Vorwärts- wie Seitwärtsflüge werden über die vier Quadrocopter-Rotoren an den Enden der vier Tragflächen erledigt. Damit wird auch eine gewisse Grundgeschwindigkeit ermöglicht, damit die Tragflächen für einen Auftrieb sorgen können. Ist dieser hoch genug, schaltet sich der Pusher-Rotor ein und die Quadrocopter-Rotoren schalten sich aus. Es handelt sich also nicht um einen Hybridantrieb. Die oberen Rotoren werden dann in eine sogenannte Low-Drag-Position längs der Flugrichtung gebracht. Bei größeren Varianten ist auch ein komplettes Einklappen denkbar. Fortan fliegt der Quadcruiser wie ein Flugzeug und hat keine Hover-Fähigkeiten mehr. Auch Seitwärtsflüge sind nicht mehr möglich.
Flugzeugentwicklung mit X-Plane
Der Wechsel vom VTOL-Modus in den Vorwärtsflug ist nicht einfach, auch wenn Airbus sich zufrieden mit der Entwicklung zeigt. Zwar flog der Quadcruiser bereits im Dezember 2013 erstmals, allerdings nur mit den Hover-Rotoren, um die Flugeigenschaften unter realen Bedingungen zu testen. Erst am 15. Mai 2014, also kurz vor der Ila, wurde der Wechsel in den Vorwärtsflug in der Praxis erprobt. Getestet wurde das Verhalten des Flugzeugs zunächst im Flugsimulator X-Plane . Trotz einer groben Modellierung habe sich der Simulator als hilfreich erwiesen, wie uns Airbus erklärte.
Bei der Entwicklung wurden mit Hilfe des Simulators Flugeigenschaften getestet und der Pilot trainiert. Der Quadcruiser fliegt nämlich bisher nicht autonom und auch das Umschalten von VTOL- auf Cruising- Modus und zurück muss noch per Hand durchgeführt werden.
Entwicklung in mehrere Richtungen
X-Plane ist als Simulation für die Entwicklung neuer Flugzeuge geeignet. Zur Entwicklung mit X-Plane konnte Airbus nicht viel sagen. Dass die Forschung damit überhaupt funktioniert, müsste aber an der Umsetzung der Blade Element Theory in X-Plane(öffnet im neuen Fenster) liegen, die diesen Simulator von vielen andern unterscheidet. Zur weiteren Entwicklung gehört auch die Verbesserung des X-Plane-Modells, um etwa die Verzögerungen bei der Reaktion der Rotoren korrekt abzubilden.
Auf der Ila zeigt Airbus das Modell leider nicht als flugfähige Variante. Die Entwicklung ist noch nicht sehr weit. Der am Donnerstag vor der Ila gelungene Testflug habe die Machbarkeit bewiesen, erklärte Airbus. Es seien bereits 90 km/h erreicht worden. Das ist fast die Zielgeschwindigkeit des Technology-Demonstrators. Wie uns Airbus sagte, falle der Quadcruiser noch unter die Modellflugzeuge. Privatmenschen könnten das Gerät ohne Genehmigung betreiben. Als Unternehmen brauche Airbus allerdings Aufstiegsgenehmigungen.
Serienreife Quadcruiser könnten sogar bis zu Passagierkapazitäten entwickelt werden
Sollte das Quadcruiser-Konzept Serienreife erreichen, sind verschiedene Konfigurationen denkbar. Der Cruiser muss nicht nur elektrisch fliegen, sondern könnte den Pusher-Rotor alternativ mit einem Verbrennungsmotor betreiben. Mit dem Pusher soll der Quadcruiser ein effizientes Fluggerät werden. Das zeigt sich bereits jetzt an den Akkulaufzeiten. Der Prototyp erreicht im Hoverflug mit 4 Rotoren etwa 20 Minuten Flugzeit. Im Vorwärtsflug sind es schon 50 Minuten Flugzeit. So lässt sich das Fluggerät auf einem sehr kleinen Areal starten und trotzdem ein großer Bereich abdecken.
Airbus hoffe, später mit dem Quadrocopter Geschwindigkeiten zu erreichen, die ein normaler Hubschrauber nicht mehr fliegen könne. Zudem sei auch die Beförderung von Personen in größerem Maßstab denkbar, wie uns Airbus erklärte. Neben dem E-Fan und dem E-Concept hat Airbus also ein weiteres alternatives Flugsystem in der Entwicklung.