Luftfahrt: Forscher entwickeln Fluggerät mit Auftriebsantrieb

Mal ist Phoenix ein Luftschiff, mal ein Flugzeug: Schottische Forscher haben ein unbemanntes Flugzeug entwickelt, das Vortrieb aus dem Übergang vom Zustand leichter als Luft in den Zustand schwerer als Luft generiert.

Artikel veröffentlicht am 25. April 2019, 15:41 Uhr, Werner Pluta

Phoenix fliegt in einer Bootshalle: Einsatz als schwebende Relaisstation. (Bild: UHI)

Auftrieb als Antrieb: Schottische Wissenschaftler haben ein Fluggerät mit einem neuartigen Antrieb entwickelt. Phoenix ist sowohl leichter als auch schwerer als Luft und nutzt die Übergänge zwischen den Zuständen, um Schub zu erzeugen.

"Der Phönix ist die Hälfte der Zeit ein Flugzeug, das schwerer ist als Luft, die andere Hälfte als ein Ballon, der leichter ist als Luft", sagt Projektleiter Andrew Rae von der University of the Highlands and Islands in Schottland. Von der Form her erinnert das 15 m lange und 120 kg schwere Fluggerät eher an einen Zeppelin. Phoenix hat zwei Flügel - die Spannweite beträgt 10,5 m -, deren Oberseite mit Solarzellen bedeckt ist.

Der Rumpf ist mit Helium gefüllt, damit Phoenix aufsteigen kann. Im Innern des Rumpfs befindet sich ein Luftsack, in den ein Kompressor Luft pumpt. Dadurch wird das Fluggerät schwerer, und es gleitet in Richtung Erde. Zudem wird die Druckluft nach hinten abgelassen, was zusätzlich Rückstoß erzeugt.

Der Kompressor wird elektrisch betrieben, den Strom liefern die Solarzellen auf den Flügeln sowie weitere am Heck. Damit sei Phoenix komplett unabhängig und könne beliebig lange in der Luft bleiben. "Fluggeräte mit dieser Technik könnten als Pseudosatelliten eingesetzt werden, die eine deutlich kostengünstigere Option für die Telekommunikation darstellen würden", sagt Rae.

Diverse Unternehmen arbeiten an Lösungen für solche Pseudosatelliten. Alphabet etwa testet im Rahmen des Project Loon Ballons als schwebende WLAN-Hotspots. Die meisten dieser Pseudosatelliten sind unbemannte Flugzeuge, die mit Sonnenenergie fliegen, wie etwa Odysseus der Boeing-Tochter Aurora Flight Sciences. Auch Alphabet und Facebook haben es mit Solardrohen versucht. Der Google-Mutterkonzern stellte sein Projekt jedoch Anfang 2017 ein, Facebook sein Aquila-Programm im vergangenen Jahr.

Immerhin flogen Solara und Aquila, wenn auch beide nicht immer erfolgreich. Die schottischen Entwickler müssen den Beweis von Phoenix' Flugtauglichkeit erst noch erbringen. Die ersten Testflüge über eine Distanz von 120 m hat das Fluggerät in einer riesigen Bootshalle in Portsmouth absolviert.

Damit hätten sie die Machbarkeit eines Antriebs mit variablem Auftrieb gezeigt, schreiben die Forscher. Jetzt verhandeln sie mit verschiedenen Partnern aus der Industrie, um das Projekt weiter voranzutreiben.