Lösungen für Drohnentechnologie und Luftfahrtentwicklung

ALBACOPTER®: eVTOL-Drohnen für den autonomen Gütertransport

Qualität und Leistungsfähigkeit von innovativen Luftfahrtprodukten sichern

In der emissionsneutralen Urban Air Mobility (UAM) leistet die Fraunhofer-Gesellschaft mit dem Leitprojekt Albacopter® einen wichtigen Beitrag und hat eine eVTOL-Drohne als Technologiedemonstrator unter anderem für den autonomen Gütertransport entwickelt.

Wir waren mit unserem Know-how im Bereich der strukturellen und aerodynamischen Auslegung sowie Konstruktion von Teilsystemen, der Entwicklung leistungsfähiger Energiespeicher sowie der experimentellen Erprobung und Validierung von Komponenten am Projekterfolg beteiligt. Besonders bei der Integration und Auslegung verschiedener Systemkomponenten wie Energiespeicher, Notrettungssystem, Elektronik, Sensorsysteme und Antriebseinheiten war die umfassende System- und Gestaltungskompetenz entscheidend.

Systems Engineering für innovative Drohnentechnologien

Zur Auslegung der Struktur, deren Komponenten und des Energiespeichers werden entwickeln wir Methoden, die flexibel Missionsorientierung und damit verbundene Anforderungen an beispielsweise Aerodynamik, Festigkeit, Energie- und Leistungsbedarf aus den verschiedenen Flugphasen sowie multiple Randbedingungen aus Konstruktion und Fertigungsverfahren berücksichtigen.

Dies umfasst insbesondere auch die Schnittstellen zur Anbindung und Integration von unterschiedlichen Systemkomponenten wie Energiespeicher und Notrettungssystem bis hin zu Elektronik und Sensorsystemen in den Rumpf sowie die Anbindung der Antriebe über Motortragarme an die Tragflächen.

Wir unterstützen die Luftfahrtbranche mit umfangreicher System- und Gestaltungskompetenz bei der Entwicklung neuer Drohnen und fortschrittlicher Drohnentechnologien - von der Konzeption bis zur Validierung einzelner Komponenten und ganzer Systeme. Dadurch werden potenzielle Schwachstellen frühzeitig erkannt und können gezielt optimiert werden.

Systems Engineering für innovative Drohnentechnologien
Strukturdynamische Analysen am Albacopter® - Ground Vibration Test am Fraunhofer LBF
Albacopter autonomes Fliegen Batterie
Teilprojekt »Antriebe« - Energiespeicher
albacopter
© Fraunhofer IOSB

Im Fraunhofer-Leitprojekt ALBACOPTER® vereinten sechs Fraunhofer-Institute ihre Kompetenzen. Das Projekt wurde erfolgreich abgeschlossen.

Unsere Leistung im Detail: »Materialien und Aerodynamische Strukturen« plus »Antriebe«  

Wir leiteten das Teilprojekt »Materialien und Aerodynamische Strukturen« und kombinierten eigene Auslegungsmethoden mit den Fertigungstechnologien des Fraunhofer ICT. Dabei sind u. a. eine Skelettkonstruktion des Rumpfes aus pultrudierten Rohrprofilen und nachhaltige, skalierbare und leicht recycelbare Transportboxen entstanden.

Im Teilprojekt »Antriebe« entwickelten wir den Energiespeicher und trugen damit wesentlich zur Umsetzung des vollelektrischen ALBOCOPTER® bei.

Innovative Technologieansätze für elektrifizierte Transportdrohnen: umweltschonend, flexibel und sicher

Wesentliches Ziel des Projekts war es, mit dem ALBACOPTER®-Konzept innovative Technologieansätze für elektrifizierte Transportdrohnen zu entwickeln, die die Vorteile agiler Multicopter mit der Effizienz von Gleitflugzeugen zusammenführen und zudem eine hohe Einsatzflexibilität liefern. Es sollte eine flugfähige Experimentalplattform entstehen, in welcher modular skalierbare Systemlösungen in Abhängigkeit von der Transport-Mission untersucht werden. Die geforderte Reichweite, die zu transportierende Nutzlast und die Fluggeschwindigkeit spielten entscheidende Rollen. Innerhalb des Projektes wurden reale flugtüchtige eVTOL-Glider als Technologieträger aufgebaut, die in Test- und Demonstrationsflügen erprobt wurden.

Die Einsatzszenarien für die eVTOL-Glider sind unter anderem Just-in-Time-Logistiknetzwerke und automatisierte Versorgungssysteme für den urbanen und ländlichen Raum mit maximalen Distanzen von 200 km und maximaler Nutzlast von 200 kg.

www.albacopter.fraunhofer.de

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Albacopter-Krantests am Fraunhofer IVI in Dresden

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3DOF-Tests des Fraunhofer-Albacopter® in Dresden