Roboter-Konstruktion ermöglicht Landung auf unebenen Flächen
US-Militär entwickelt Insektenbeine für Helikopter
publiziert: Freitag, 18. Sep 2015 / 09:00 Uhr / aktualisiert: Freitag, 18. Sep 2015 / 09:36 Uhr

Forscher des Georgia Institute of Technology haben in Kooperation mit dem Pentagon-Forschungsarm DARPA ein revolutionäres neues Design für Helikopter entwickelt. Dieses löst ein altes Dilemma: Die senkrecht startenden Fluggeräte sind für eine Landung auf ein durchwegs ebenes Gelände angewiesen.

Sobald dieses grössere Unebenheiten aufweist oder gar steil abfällt, sind Starts oder Landungen unmöglich. Mithilfe von speziellen, besonders flexiblen Roboterbeinen, deren Konstruktion von Insekten inspiriert worden ist, soll das Problem nun endgültig der Vergangenheit angehören. Erste Testflüge verliefen erfolgreich.

«Helikopter sind in der Luft unglaublich schnell und wendig. Wenn es aber darum geht, zu landen, sind die herkömmlichen Konstruktionen, die auf Kufen oder Rädern basieren, allerdings auf gerade und stabile Oberflächen angewiesen», erklärt DARPA-Programm-Manager Ashish Bagai. «Eine Landung auf unebenen Oberflächen ist etwas, das mit heutigen Helikoptern einfach nicht machbar ist», ergänzt Bagai. Dieses alt bekannte Problem führe dazu, dass derartige Fluggeräte gerade in schwierigem Terrain - etwa bei Umweltkatastrophen - nicht eingesetzt werden können. «Wenn man auch auf unebenem, sich bewegenden Oberflächen landen und starten kann, bedeutet das einen enormen Gewinn für die Effizienz vieler Einsatzmissionen», so der DARPA-Experte.

Beine statt Kufen

Um das Potenzial der neuen Entwicklung unter Beweis zu stellen, hat das Team aus DARPA- und Georgia Tech-Forschern seine Konstruktion bereits ersten Praxistests unterzogen. So wurde bei einem herkömmlichen Hubschraubermodell einfach der untere Teil, auf dem das Fluggerät zur Landung ansetzt, ausgetauscht. Anstelle der standardmässig montierten Kufen wurde ein adaptives System aus vier Roboterbeinen angebracht. Jedes einzelne davon ist mit speziellen drucksensitiven Sensoren ausgestattet, die während der Landung kontinuierlich die Umgebung abtasten und sich in Echtzeit an die jeweiligen Bedingungen anpassen können.

Die mechanischen Beine können sich dabei auch unterschiedlich ausrichten, um grössere Unebenheiten untereinander auszugleichen. Dies funktioniert laut DARPA sogar dann, wenn sich die Neigung des Untergrunds während des Landevorgangs verändert. Als Beispiel wurde etwa auf ein fahrendes Schiff auf hoher See verwiesen, das bei starkem Seegang stetig auf- und abschaukelt. Während des Flugs werden die «Insektenbeine» eingeklappt, sodass sie eng am Rumpf anliegen und die Flugeigenschaften des Hubschraubers nicht negativ beeinträchtigen.

Zahlreiche Vorteile

Aus Sicht von DARPA ist der erste Praxistest des neuen Systems, der in der Nähe von Atlanta über die Bühne gegangen sein soll, offenbar sehr positiv verlaufen. «Neben der dynamischen Simulation und strukturellen Analyse der Umgebung, hat der Demonstrationsflug noch eine ganze Reihe anderer Vorteile aufgezeigt», meint Bagai. So könne etwa durch die Roboterbeine das Risiko von Verletzungen und Schäden bei harten Landungen um den Faktor fünf reduziert werden. Auch die Gefahr, dass die Rotorblätter des Helikopters in Schieflage den Boden berühren und dabei Mensch oder Gerät erwischen, lasse sich damit deutlich senken, unterstreicht der DARPA-Fachmann abschliessend.

(pte)

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