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Zephyr: Diese Drohne muss nur ein paar Mal im Jahr landen

Das britische Militär steht kurz davor, zwei “Zephyr”-Drohnen zu erwerben. Diese beeindruckenden Fluggeräte können über einen Zeitraum von mehreren Monaten in der Luft bleiben und operieren dabei komplett autonom. Die Drohnen sind für lang andauernde Überwachungsmissionen vorgesehen und könnten außerdem entlegene Gebiete mit Mobilfunk- und Datennetzen versorgen.

Bild: Airbus

Bild: Airbus

Leichtbaudrohnen sind im Kommen

Die Zephyr-Drohnen werden von der Firma Airbus gebaut und könnten eine neue Ära im Bereich Drohnen einläuten. Eine Serie von Durchbrüchen bei der Leichtbauweise, Solarenergie und autonomer Navigation führte zu der Entwicklung der Drohnen, die monatelang in der Luft bleiben können ohne dabei aktiv gesteuert zu werden.

Die Entwicklung von selbststeuernden und autonomen Drohnen begann mit der NASA und dem Helios-Prototyp, der bei einem Testflug 2003 allerdings durch Turbulenzen zerstört wurde. Zwei Jahre später bewies das Modell SoLong von AC Propulsion, dass es möglich ist, Leichtbaubatterien in Flugzeuge zu integrieren. Von sechs Piloten ferngesteuert flog SoLong 48 Stunden lang.

Technologische Fortschritte ermöglichen bessere Drohnen

Die Zephyr-Drohnen haben eine Spannweite von 23 Metern und wurden original von der britischen Firma QinetiQ entwickelt. Mit 55 Kilogramm sind sie extrem leicht (Helios wog 726 Kilogramm). Die Reisegeschwindigkeit der Drohne liegt bei 20 km/h, die Reiseflughöhe deutlich über der von kommerziellen Flugbewegungen.

Bisher gelang es, die Drohne 14 Tage am Stück in der Luft zu halten. Theoretisch ist der limitierende Faktor der Abbau der Kapazität der Batterien mit steigender Anzahl von Ladezyklen. Die Zephyr-Drohne produziert mit ihren Solarzellen genug Strom, um die Motoren sowie die Kameras und andere elektronischen Geräte zur Kommunikation und Navigation 24 Stunden am Tag mit Energie zu versorgen. Dabei hat sich die Effektivität der verwendeten Solarzellen im Vergleich zu den für die ersten Flüge derartiger Drohnen verwendeten Modelle nicht wirklich verändert. Deutlich verbessert hat sich aber das Gewicht sowie die Robustheit der Zellen. Tatsächlich sind die in der Zephyr-Drohne verwendeten Solarzellen weniger Effizient als die, die vor 10 Jahren in der SoLong-Drohne zum Einsatz kamen.

Zephyr macht Satelliten Konkurrenz

Ein weiterer Faktor bei der Entwicklung der Zephyr-Drohne waren Fortschritte bei der Batterie-Technologie. Dies ist wichtig, da die Akkus der Drohne tagsüber genug Energie speichern können müssen um die Nacht zu überbrücken. Moderne Lithium-Ionen-Akkus können bis zu 60 Prozent mehr Energie pro Kilogramm speichern als die Modell von vor 10 Jahren. Die Akkus machen gut 40 Prozent der Zephyr-Drohne aus. Die Verbesserungen im Bereich der Energiedichte machen es möglich, dass die Drohne mehr Ausrüstung tragen kann.

Weitere Fortschritte wurden im Bereich der künstlichen Intelligenz gemacht, die die Drohne navigieren. Außerdem werden moderne Sensoren verwendet, die Veränderungen des Wetters registrieren können.

Das Resultat ist eine Drohne, die Dinge vollbringen kann, die vorher nur mit Satelliten möglich waren. Der große Vorteil: Anstatt sich in einem Orbit zu befinden kann die Drohne kontinuierlich über einem bestimmte Gebiet fliegen. Diese Technologie hat ihren Preis: Die zwei Zephyr-Drohnen sollen das Vereinigte Königreich 10,5 Millionen britische Pfund kosten. Gegenüber den Kosten für den Start und Betrieb eines Satelliten ist das jedoch geradezu günstig.

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