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Phoenix: Der Traum vom ewigen Fliegen – diese Drohne muss nie landen

Die Phoenix Drohne kommt wie ein Oktopus durch Ein- und Ausatmung voran. Sie soll die gleichen Dienste wie ein Satellit übernehmen, ist aber sehr viel billiger und hinterlässt keinen Schrott im Weltall.

Die Phoenix ist nur ein erster Versuchsträger.

Die Phoenix ist nur ein erster Versuchsträger.

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Lange in der Luft bleiben, das ist eine wesentliche Anforderung für wissenschaftliche wie auch militärische Drohnenmissionen. Solange eine Drohne wie ein Flugzeug aufgebaut ist, bleibt diese Zeit begrenzt. Auch wenn die Flügelform die Flugzeit verlängern kann: Nur der Luftstrom der Motoren hält den Vogel auf Dauer in der Luft.

Britische Ingenieure habe nun eine Drohne für extrem lange Missionen entwickelt. Von außen erinnert die Phoenix an ein kleines Luftschiff, sie sieht aus wie ein Zeppelin mit Flügeln. Und das ist auch richtig erkannt. Das leichte Edelgas Helium hält die Phoenix in der Luft.

Kompressions-Antrieb ist das Besondere an der Drohne

Das Besondere ist der Antrieb, denn die Phoenix besitzt keine Rotoren, um sich voranzubringen. Die Phoenix nimmt Fahrt durch Ein- und Ausatmung an – sie ist gewissermaßen ein Oktopus der Lüfte.

Das funktioniert so: In der Höhe saugt die Phoenix Umgebungsluft an und verdichtet das Gasgemisch in einem Beutel. Durch die Kompression wird das Gas und mit ihm die Phoenix schwerer als die Umgebung, sie beginnt zu sinken. Die Flügelform sorgt dafür, dass der Rumpf nicht ungerichtet Richtung Boden trudelt, sondern gelenkt Fahrt aufnimmt. Nach einer Weile wird der Sinkflug unterbrochen, die Phoenix stößt die komprimierte Luft wieder aus. Die Zelle wird leichter und beginnt wieder zu steigen – auch diese Bewegung wird in gelenkten Vortrieb umgesetzt.

"Dieses System ermöglicht es der Phoenix, sich völlig selbst zu versorgen", sagt Projektleiter Andrew Rae, Professor für Ingenieurwissenschaften an der University of the Highlands and Islands. "Die Energie, die wir für den Antrieb der Pumpen und Ventile benötigen, wird von einer Batterie bereitgestellt, die von leichten flexiblen Solarzellen an den Flügeln und am Heck aufgeladen wird."

Ersatz für Satelliten

Die Phönix ist 15 Meter lang und hat eine Spannweite von 10,5 Metern. Sie wurde bereits getestet, wenn auch nur in einer Halle. "Fahrzeuge, die auf dieser Technologie basieren, können sogar als Pseudosatelliten eingesetzt werden und würden eine viel billigere Option für Telekommunikationsaktivitäten darstellen", so Rae. "Aktuelle gleichwertige Flugzeuge sind sehr komplex und sehr teuer. Im Gegensatz dazu kostet die Phoenix fast nichts."

Der Rumpf des Flugzeugs besteht aus Vectran, mit Flügeln aus Kohlefaser – die Konstruktion soll so günstig sein, dass die Macher von "vernachlässigbaren" Kosten sprechen.

Theoretisch könnte die Phoenix unbestimmte Zeit in der Luft bleiben, in der Praxis wird nach einiger Zeit der Vorrat an Helium aufgebraucht sein. Das Gas lässt sich schwer bändigen, ein kleiner Anteil diffundiert durch die Hülle. Bisher wurde ein vergleichbares Antriebssystem nur für Unterwasserfahrzeuge benutzt. In weiteren Versuchen wird sich zeigen, ob die Phoenix auch Stürme überstehen kann.

Quelle: Phoenix

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