Rotor-Technologie für neue Generation von Luftfahrzeugen

Mit einem Durchbruch in der Rotor-Technologie will Fraundorfer Aeronautics die Grundlage für eine neue und effiziente Generation von Luftfahrzeugen schaffen. Der Technologie-Demonstrator Tensor 600X soll 2020 erstmals abheben. 

Ein internationales Team legt – in rund zehnjähriger Forschungs- und Entwicklungsarbeit – erstmals flugphysikalische Grundlagen und Patente für skalierbares Rotor-Konzept vor. Analog zu Ahornsamen in der Natur haben die hoch effizienten Autorotations-Rotoren der neuesten Generation ihr Leistungsvermögen bereits in Flugversuchen unter Beweis gestellt. Mit der Tensor 600X wird jetzt ein „Technology Demonstrator“ vorgestellt, der auf Kurzstrecken sicherer, schneller und leiser als Helikopter, Kleinflugzeuge, Drohnen und e-VTOLs ist. Der Erstflug der Tensor 600X soll 2020 stattfinden,

In mehr als zehnjähriger Forschungs- und Entwicklungsarbeit hat Fraundorfer Aeronautics eine Pionierleistung im Bereich der Luftfahrttechnologie erzielt: Nach dem Vorbild des Ahornsamens und Erkenntnissen in der Bionik wurden hoch effiziente Autorotations-Rotoren entwickelt. In einem weiteren Schritt hat das internationale Entwicklungsteam aus erfahrenen Ingenieuren und Piloten das Leistungsvermögen der neuartigen Rotoren-Technologie in zahlreichen Flugversuchen unter Beweis gestellt. Als weiteres Alleinstellungsmerkmal ist die von Fraundorfer Aeronautics patentierte Rotor-Technologie skalierbar. Damit wurde die flugphysikalische Basis für die Entwicklung unterschiedlicher Leistungsstufen und Traglasten gelegt.

Um die Potenziale des Konzepts aufzuzeigen, hat Fraundorfer Aeronautics aktuell einen weiteren Meilenstein erreicht: Unter dem Projektnamen Tensor 600X wurde jetzt ein „Technology Demonstrator“ vorgestellt, an dem das oberbayerische Unternehmen im Entwicklungsverbund mit Partnern seit Anfang 2016 arbeitet. Im Zuge der laufenden Luftfahrtzulassung wird die Tensor 600X zunächst für Kurzstrecken-Einsätze für zwei Personen und eine Reichweite von bis zu 600 km ausgelegt. Der Prototyp soll eine Höchstgeschwindigkeit von über 200 km/h erreichen und mit einer Start- und Landestrecke von wenigen Metern auskommen.

Bei diesem Technologieträger nutzt Fraundorfer Aeronautics das Prinzip des Kombinationstragschraubers. Mit moderner Luftfahrttechnologie wurden für dieses Flugprinzip – ergänzend zum Rotor-Konzept – auch die entscheidenden Parameter Leistungsfähigkeit, Stabilität und Sicherheit grundlegend verbessert. Im Vergleich zu marktüblichen Hubschraubern, Kleinflugzeugen, Multicoptern (Drohnen) und e-VTOLs soll die Neuentwicklung Tensor 600X hinsichtlich Flugeigenschaften, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit deswegen neue Maßstäbe setzen. Der Erstflug wird voraussichtlich 2020 stattfinden. Die Serienreife ist für 2021 geplant. Was die Antriebstechnologien betrifft, wurde bei der Auslegung des Technology Demonstrators im Lastenheft größtmögliche Flexibilität berücksichtigt: Da Elektro-, Brennstoffzellen- und Wasserstoffantriebe voraussichtlich erst in den kommenden zehn bis 15 Jahren sicher und wirtschaftlich in der Luftfahrt genutzt werden können, kann – als Brückentechnologie – konventionelle Motorentechnologie der aktuellen Generation eingesetzt werden. Die Grundvoraussetzungen für eine unbemannt und autonom fliegende Variante der Tensor 600X sind ebenfalls bereits geschaffen.

Anders als bei Personen-Drohnen oder e-VTOLs, für die gesetzliche Änderungen beziehungsweise die Schaffung neuer Regularien erforderlich sind, kann die Tensor 600X zeitnah starten. Die Einsatzmöglichkeiten reichen von der Paket-Logistik über Flugtaxis bis hin zur Nutzung bei Rettungseinsätzen und Naturkatastrophen. Tensor schließt die Lücke, bei der Flugzeuge (abhängig von Flugplätzen), Hubschrauber (hohe Kosten) und Drohnen (sehr geringe Lasten und Reichweiten) an ihre Grenzen stoßen. e-VTOLs sind komplett abhängig von der schleppenden Batterieentwicklung und von noch nicht geschaffenen rechtlichen Rahmenbedingungen.

Nahezu alle erforderlichen Berechnungen mussten mit Unterstützung hochkomplexer Computersimulationen erstellt werden. Das prognostizierte Leistungsvermögen hat die –  durch Patente geschützte –  Technologie im Rahmen umfangreicher Flugversuche bereits unter Beweis gestellt. CEO Christoph Fraundorfer sagt weiter: „Wer bereits heute eine überzeugende, umweltfreundliche und sichere Mobilitätslösung für morgen bietet, muss – insbesondere bei Lufttransporten im Kurzstreckenbereich und über Ballungsgebieten – ein aerodynamisch äußerst sicheres und effizientes Fluggerät mit der derzeit bestmöglichen Antriebstechnologie kombinieren und zusätzlich sehr niedrige Lärmemissionen gewährleisten.“

Dank der guten Langsam- und Tiefflugeigenschaften wäre es möglich, die Grenzen bestehender Luftfahrt-Regularien nahezu bestmöglich auszunutzen und somit auch bei schlechterem Wetter sicher nach Sicht zu fliegen. Aufgrund des geringen Luftwiderstands liegt der Energiebedarf von Tensor im Vergleich zu Hubschraubern und Multicoptern bei nur etwa der Hälfte beziehungsweise einem Drittel.

Der Bedarf an wirtschaftlichen und zugleich umweltschonenden Luftfahrzeugen, die unabhängig von Flugplätzen und auch auf Kurzstrecken effizient einsetzbar sind, steigt. Gerade im Bereich Air Mobility, Logistik und Infrastrukturaufbau spielen sie eine große Rolle. Die Unternehmensberatung „Porsche Consulting“ prognostiziert für 2035 ein Marktvolumen von weltweit mehr als 60 Milliarden Euro. Das sichert Tensor einen schnellen Marktzugang und macht die Technologieentwicklung „made in Germany“ auch international besonders flexibel einsetzbar.

Weitere Informationen: https://www.fraundorfer.aero

Bild: Die Tensor-Technologie ermöglicht den schnellen Marktzugang für wirtschaftliche und zugleich umweltschonende Luftfahrzeuge. Ab Ende Mai zeigt der Technologie-Demonstrator Tensor 600X beim offiziellen Launch die Potenziale des „Multi Mission Carrier-Prinzips“ auf. Unter anderem ist dieser unabhängig von Flugplätzen und auch auf Kurzstrecken effizient einsetzbar. Bild: Fraundorfer Aeronautics