Airbus Vahana

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Vahana
Vahana Alpha Two, Pariser Luftfahrtschau 2019
Vahana Alpha Two, Pariser Luftfahrtschau 2019
Typ elektrisches Kippflügel-Wandelflugzeug
Entwurfsland

Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten

Hersteller Airbus
Erstflug 31. Januar 2018
Stückzahl 2 Prototypen[1]

Die Vahana ist ein elektrisch angetriebenes senkrechtstartendes Kippflügel-Wandelflugzeug mit acht Propellern, das sich selbst steuert. Es ist ein Demonstrator,[2] der von Airbus in San José, USA entwickelt wurde.

Geschichte

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Der vom europäischen Flugzeugbauer Airbus finanzierte, Vahana (Sanskrit: „Fahrzeug“) genannte Wandelflugzeugentwurf wurde 2016 begonnen. Er wird bei A³ (ausgesprochen: A-cubed), dem erweiterten Projekt- und Partnerschafts-Außenposten von Airbus im Silicon Valley entwickelt.[3] Airbus kann „sich vorstellen, dass Vahana von Pendlern im Alltag als kostenvergleichbarer Ersatz für Nahverkehrsmittel wie Autos oder Züge genutzt wird.“[4] 2017 flogen in Santa Clara Kleinmodelle, um das Vahana-Konzept zu erproben.[5] Vahana soll Teil der Mobilität im urbanen Luftraum werden. Der Prototyp Vahana Alpha One[6] wurde im Juni 2017 erstmals öffentlich auf der Pariser Luftfahrtschau präsentiert.[7] Beim Erstflug am 31. Januar 2018 in Pendleton (Oregon), startete Vahana selbständig und erreichte innerhalb von 53 Sekunden 5 Meter Flughöhe.[8][9][10] Bis August 2018 wurden mehr als 25 Flüge im Schwebeflug absolviert und auch die Transition, also der Übergang in den Vorwärtsflug getestet.[11]

Nach rund 50 kurzen Testflügen[12] gelang am 12. Februar 2019 der erste Langstreckenflug des Demonstrators.[13] Tom Enders, der damalige Chef von Airbus meinte: „Ich bin kein großer Fan von Star Wars, aber es ist nicht verrückt, sich vorzustellen, dass unsere Großstädte eines Tages fliegende Autos auf Straßen am Himmel haben werden.“ 2016 wurde Uber als Partner ins Auge gefasst. Der Flug sollte über eine App gebucht werden können. Für 2020 war die Markteinführung geplant.[14][15][16]

Stattdessen stellte Airbus das Projekt Vahana im Dezember 2019 zugunsten des CityAirbus ein.[17] Der letzte von 138 Testflügen mit über 13 Stunden Gesamtflugdauer und 900 km Flugstrecke fand am 14. November 2019 statt.[18][19] Die längste Einzelflugdauer betrug dabei etwa 20 Minuten, die längste zurückgelegte Einzelstrecke war 50 km.[20] Zum Abschluss des Projekts sagte Zachary Lovering, Vice President UAM (Urban Air Mobility) Systems von Airbus: „Die Erkenntnisse beider Fluggeräte - Vahana und CityAirbus - werden genutzt, um unsere Beziehung zu den Aufsichtsbehörden zu verbessern und Schlüsseltechnologien zu verstehen.“[21] Er hat inzwischen ein eigenes Unternehmen gegründet.[22][23]

Konstruktion

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Die Vahana Alpha wurde als preisgünstiges elektrisches Senkrechtstart-Fluggerät mit zunächst einem Passagier konzipiert. Zusätzliche Akkumulatoren sind geplant, um die Reichweite zu vergrößern.[24] Die beiden überzeugendsten Konfigurationen sind der elektrische Helikopter und eine Kippflügel-Variante mit acht Propellern. Für beide Konfigurationen wurden eine Abschätzung der Schwebeleistung auf Basis der Blattelement-Impulstheorie durchgeführt. Derzeit ist die Konfiguration des Elektrohubschraubers in niedrigen Höhen überzeugender, während die Konfiguration mit Kippflügeln für größere Entfernungen günstiger ist. Die Kippflügelkonfiguration bietet weitere Vorteile wie weniger Lärm und erhöhte Sicherheit für Urban Air Mobility. Außerdem ist sie durch den Auftrieb durch die Flügel wirtschaftlicher.

Im Cockpit gibt es nur einen einzigen Monitor, da Vahana sich selbst steuert.[25]

Vahana wird unter anderem deshalb als autonomes Fluggerät entwickelt, weil die Entwickler ein Flugaufkommen erwarten, für das die heutige Anzahl an Piloten nicht ausreichen würde. Ein weiterer Grund ist die höhere Nutzlast und das Sparen von Lohnkosten. Im Unterschied zum autonomen Fahren muss beim autonomen Fliegen mit deutlich höherer Geschwindigkeit und in drei statt zwei Dimensionen navigiert werden. Dies erfordert höhere Rechengeschwindigkeit und schnellere Sensorik und Aktorik.[26]

Technische Daten

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Daten von Electric VTOL News by the Vertical Flight Society[27][2] (aktualisiert Mai 2018)

Kenngröße Alpha One (unbemannt) Alpha Two / Beta[28]
Kurzbezeichnung N301VX N302VX
Besatzung selbststeuernd
Passagiere 1 2
Rumpflänge 5,7 m 5,86 m
Spannweite 6,25 m
Höhe 2,81 m
Nutzlast 90 kg 200 kg
Leermasse 475 kg
max. Startmasse 815 kg
Reisegeschwindigkeit 200 km/h 230 km/h
Dienstgipfelhöhe 1524 m (bei 35 °C) 3048 m (bei 35 °C)
Reichweite (mit Reserve) 60 km 100 km
Triebwerke 8 Elektromotoren mit je 45 kW
Propeller 8 × 3-Blatt, Ø je 1,5 m

Zusätzliche Gewichtsangaben

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Für beide Fluggeräte-Varianten beträgt die Masse der Lithium-Polymer-Akkumulatoren etwa ein Drittel der Startmasse.[2] Die Leistungsdichte eines Hubschraubergetriebes wird mit 6,3 kW/kg angenommen. Bei beiden Konfigurationen sind jeweils 15 kg für Avionik-Komponenten und 15 kg für einen absturzgesicherten Sitz vorgesehen. Elektrische Stellantriebe benötigen jeweils 0,65 kg (8 Einheiten für Hubschrauber und 12 Einheiten für Kippflügel). Zusätzlich verfügt der Kippflügel über zwei Aktuatoren (je 4 kg). Weitere 10 % erfordern Beschläge und verschiedene Hardware.[29]

Leistungscharakteristiken

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Die für den Reiseflug notwendige Leistung ist beim Kippflügelflugzeug geringer als bei einem elektrisch angetriebenen Hubschrauber. Die Rotorkreisflächenbelastung (Verhältnis von Startmasse zu Rotorkreisfläche) ist für beide konstruktive Auslegungen ähnlich der von bereits existierenden leichten Hubschraubern. Die notwendige Antriebsleistung von elektrischen Hubschraubern ist beim Schwebeflug geringer als bei Kippflüglern.

Dokumentationen

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Zeichnungen

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Einige anschauliche Zeichnungen und Erläuterungen sind unter FAULT-TOLERANT ELECTRICAL SYSTEMS FOR AIRCRAFT zu sehen.[30]

Video / Film

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  • eVTOL / MHM Publishing: Airbus Vahana bei der HAI Heli-Expo 2020 in Anaheim, Kalifornien[31]
  • Aviation International News: Überblick über eVTOL-Konzepte mit Schwerpunkt Airbus Vahana[32]

Siehe auch

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Commons: Airbus Vahana – Sammlung von Bildern

Einzelnachweise

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  1. ↑ Zach Lovering: Our Story: Part 4. In: vahana.aero. 27. November 2019, ehemals im Original (nicht mehr online verfügbar); abgerufen am 16. Dezember 2019 (englisch).@1@2Vorlage:Toter Link/vahana.aero (Seite nicht mehr abrufbar. Suche in Webarchiven)
  2. ↑ a b c A³ Vahana. evtol.news, abgerufen am 15. Dezember 2018.
  3. ↑ Rodin Lyasoff: Welcome to Vahana. In: vahana.aero. 23. September 2016, archiviert vom Original am 9. Februar 2018; abgerufen am 2. März 2018. abgerufen am 14. Mai 2023
  4. ↑ Vahana. Abgerufen am 2. März 2018 (englisch).
  5. ↑ A³ Vahana. In: The Electric VTOL News. 9. Juni 2017, abgerufen am 2. März 2018 (englisch).
  6. ↑ Zach Lovering: Our Story: Part 2. In: vahana.aero. 10. November 2019, ehemals im Original (nicht mehr online verfügbar); abgerufen am 16. Dezember 2019 (englisch).@1@2Vorlage:Toter Link/vahana.aero (Seite nicht mehr abrufbar. Suche in Webarchiven)
  7. ↑ Vahana: Das ist das autonome Lufttaxi von Airbus. 19. Juni 2017, abgerufen am 2. März 2018.
  8. ↑ Karl Schwarz: Vahana startet zum Erstflug. In: flugrevue.de. 2. Februar 2018, ehemals im Original (nicht mehr online verfügbar); abgerufen am 16. Dezember 2019.@1@2Vorlage:Toter Link/www.flugrevue.de (Seite nicht mehr abrufbar. Suche in Webarchiven)
  9. ↑ A³ Vahana eVTOL Tiltwing. Abgerufen am 24. Februar 2018.
  10. ↑ Airbus zeigt sein Drohnen-Taxi im Flug. Abgerufen am 14. April 2018.
  11. ↑ Elan Head: Vahana eVTOL aims for ‘direct to autonomy’. verticalmag, 10. Oktober 2018, abgerufen am 15. Dezember 2018.
  12. ↑ Airbus A3 Vahana eVTOL Flight-Test Video. In: AviationWeek. 22. Februar 2019, abgerufen am 30. April 2019.
  13. ↑ Oihab Allal-Chérif: VW, Airbus, Google, Uber, Boeing: Der Run auf die Taxi-Drohne, Airbus: Vahana. In: Handelszeitung. 25. März 2019, abgerufen am 30. April 2019.
  14. ↑ David Grossman: Airbus Announces Plan for a Vertical Takeoff Plane by 2020. 21. Oktober 2016, abgerufen am 15. Februar 2021 (englisch).
  15. ↑ Andrew J. Hawkins: Airbus has a secret flying-car project called Vahana. THE VERGE, 21. Oktober 2016, abgerufen am 15. Februar 2021 (englisch).
  16. ↑ Phil Barker: Airbus reveal the taxi that flies itself. redbull.com, 13. März 2017, abgerufen am 16. Februar 2021.
  17. ↑ Airbus stellt Vahana ein und setzt auf City Airbus. In: aerotelegraph.com. 19. Dezember 2019, abgerufen am 27. Dezember 2019.
  18. ↑ Vahana’s final test flight. youtube.com, abgerufen am 17. Februar 2021.
  19. ↑ Vahana has come to an end. But a new chapter at Airbus has just begun. airbus.com, 19. Dezember 2019, abgerufen am 17. Februar 2021.
  20. ↑ Airbus Vahana eVTOL concludes flight testing, abgerufen am 15. Februar 2021
  21. ↑ Press: Vahana has come to an end. But a new chapter at Airbus has just begun. suasnews.com, 21. Dezember 2019, abgerufen am 18. Februar 2021 (englisch).
  22. ↑ JUMP AERO Empowering Superheroes. jumpaero.com, abgerufen am 19. Februar 2021 (englisch).
  23. ↑ Zach Lovering's email & phone. signalhire.com, abgerufen am 19. Februar 2021 (englisch).
  24. ↑ Cheyenne MacDonald: Airbus set to begin testing radical single person 'Vahana' flying taxi in Oregon. In: dailymail.co.uk. 13. November 2017, abgerufen am 2. März 2018.
  25. ↑ Woodrow Bellamy III: Airbus A³’s Vahana Electric Air Taxi Has a Single Screen Pilotless Cockpit. rotorandwing.com, 21. Mai 2019, abgerufen am 18. Februar 2021 (englisch).
  26. ↑ Arne Stoschek: Exploring Sense-and-Avoid Systems for Autonomous Vehicles. In: vahana.aero. 20. Dezember 2017, ehemals im Original (nicht mehr online verfügbar); abgerufen am 15. Dezember 2019 (englisch).@1@2Vorlage:Toter Link/vahana.aero (Seite nicht mehr abrufbar. Suche in Webarchiven)
  27. ↑ Unser UAV DACH – Mitglied AIRBUS hat den erfolgreichen ersten Flug im Full-Scale-Test mit Vahana geschafft. Verband für unbemannte Luftfahrt, abgerufen am 15. März 2019.
  28. ↑ Airbus Acubed Vahana Beta (concept design). In: evtol.news. Abgerufen am 19. Mai 2023 (englisch).
  29. ↑ Vahana Configuration Trade Study – Part II. Ehemals im Original (nicht mehr online verfügbar); abgerufen am 24. Februar 2018.@1@2Vorlage:Toter Link/vahana.aero (Seite nicht mehr abrufbar. Suche in Webarchiven)
  30. ↑ Patentanmeldung WO2019006469A1: Fault-tolerant electrical systems for aircraft. Angemeldet am 2. Juli 2018, veröffentlicht am 3. Januar 2019, Anmelder: A3 By Airbus LLC, Erfinder: Zachary Lovering et al.‌
  31. ↑ Rob Reyno: Airbus Vahana Walkaround. In: youtube.com. 4. März 2020, abgerufen am 16. August 2021 (englisch).
  32. ↑ Vahana Concept Paves the Way for Airbus's eVTOL Plans – AINtv. In: Aviation International News. 19. Juli 2019, abgerufen am 16. August 2021 (englisch).
Liste der Hubschraubertypen des Herstellers Airbus Helicopters
Zivile Baureihen:

H120 • H125 • H130 • H135 • H145 • H155 • H160 • H175 • H225 • AS 332 Super Puma • AS 350/AS 355 Écureuil • SA 360/AS 365 Dauphin • Vahana • CityAirbus

Militärische Baureihen:

AS 532 Cougar • AS 550/AS 555 Fennec • AS 565 Panther • H135M • H145M • H160M • H225M Caracal • H665 Tiger • NH90 • UH-72 Lakota • VSR700

Versuchshubschrauber:

X3 • X6 • X9 • RACER

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