1 Punkte von GN⁺ 2023-10-17 | 1 Kommentare | Auf WhatsApp teilen
  • Radical entwickelt ein autonomes solarbetriebenes Flugzeug, das lange Zeit in der Stratosphäre bleiben soll; ein 20-Fuß-Prototyp absolvierte kürzlich erfolgreich einen Nonstop-Flug von über 24 Stunden
  • In etwa 20 km Höhe soll es monatelang über einem bestimmten Gebiet fliegen und wie ein Satellit über lange Zeit Dienste bereitstellen, dabei aber von geringerer Höhe und Manövrierfähigkeit profitieren
  • Wichtige Einsatzbereiche sind Echtzeit-Monitoring wie Waldbrandmanagement und Überwachung illegaler Fischerei, Bildaufnahmen mit unter 10 cm Auflösung sowie schnelles Direct-to-Device-Internet
  • Tagsüber liefern Solarzellen Strom und laden die Batterien; nachts fliegt das Flugzeug mit Batteriestrom weiter. Ziel ist eine Flugdauer von bis zu einem Jahr
  • Anders als frühere Versuche wie NASA Helios, DARPA Vulture, Facebook Aquila und Google Loon konzentriert sich Radical weniger auf einen einzelnen Anwendungsfall als auf Standardbauteile, schnelle Iteration und kostengünstige Montage

Solarflugzeug für lange Aufenthalte in der Stratosphäre

  • Radical wurde von James und Cyriel mitgegründet und entwickelt ein autonomes solarbetriebenes Flugzeug, das für den kontinuierlichen Flug in der Stratosphäre ausgelegt ist
  • Der 20-Fuß-Prototyp ist kürzlich mehr als 24 Stunden nonstop geflogen; ein Video des Flugs ist auf YouTube zu sehen
    • Kurz nach Minute 1 gibt es schnell blinkende Lichter; empfindliche Nutzer sollten vorsichtig sein
  • Die Website des Unternehmens ist radicalaero.com; auf LinkedIn gibt es weitere Beiträge
  • Das Flugzeug ist dafür ausgelegt, monatelang über einem bestimmten Gebiet zu fliegen und verschiedene Payloads zu tragen
    • Bildaufnahmen
    • Sensorik
    • Kommunikation
  • Radicals Flugzeug vereint Eigenschaften von Drohnen und Satelliten
    • Es kann wie ein Satellit Dienste über lange Zeit bereitstellen
    • Es fliegt in etwa 20 km Höhe und ist damit näher an den Nutzern
    • Es kann über einem interessierenden Gebiet bleiben oder manövrieren
  • Diese Eigenschaften passen zu Bereichen, die kontinuierliche Abdeckung oder hochauflösende bzw. breitbandige Daten benötigen
    • Kontinuierliches Echtzeit-Monitoring etwa für Waldbrandmanagement oder illegale Fischerei
    • Mapping und Bilddatenerfassung mit unter 10 cm Auflösung
    • Schnelles Direct-to-Device-Internet
  • Die langfristige Platzierung von Sensoren und Geräten am Himmel könnte neue Einsatzmöglichkeiten eröffnen; auch Radical geht davon aus, noch nicht alle Anwendungen zu kennen

Flugzeugdesign und Flugweise

  • Das Flugzeug ist batterieelektrisch und wird von Propellern angetrieben
  • Um in der dünnen Luft der Stratosphäre den nötigen Auftrieb zu erzeugen, nutzt es große Tragflächen
    • Die Tragflächen sind auf hohe aerodynamische Effizienz ausgelegt
    • Die Flügeloberfläche ist mit Solarzellen bedeckt
  • Tagsüber versorgen die Solarzellen das Flugzeug mit Strom und laden die Batterien
  • Nachts wird der Flug mit Energie aus den Batterien fortgesetzt
  • Ziel ist, diesen Zyklus täglich zu wiederholen und so einen Flug von bis zu einem Jahr ohne Landung zu ermöglichen
    • Die endgültige Grenze der Flugdauer ist die Zyklenlebensdauer der Batterien
    • Nach der Landung kann das Flugzeug mit einfacher Wartung erneut gestartet werden
  • Zur Stabilisierung der ultraleichten Struktur werden mehrere Leitwerke eingesetzt
    • Der 20-Fuß-Prototyp wiegt 13 lb
    • Die Leitwerke werden auch zur Rollsteuerung genutzt, indem sie die Haupttragfläche verdrehen und so den Auftrieb erhöhen oder verringern
  • Für vollständig autonomen Flug ist ein Onboard-Autopilotsystem sowie Sensorik für zentrale Datenströme wie Position und Fluggeschwindigkeit verbaut
  • Die Ziel-Flughöhe liegt bei etwa 70.000 ft, also rund 20 km
    • Wolkenschichten können vermieden werden
    • Der zivile Luftverkehr wird umgangen
    • Turbulente Winde der Troposphäre werden verlassen

Frühere Versuche mit Langzeitflugzeugen und Unterschiede

  • Langzeitflugzeuge sind ein Feld, an dem sich bereits mehrere Projekte versucht haben
    • NASAs Helios führte nach einem Absturz zu einer Überarbeitung von Codes zur Analyse von Flugzeugstrukturen
    • Das DARPA-Programm Vulture beeinflusste Fortschritte bei Batterie- und Solartechnologien
    • Facebook Aquila und Google Loon wurden eingestellt
  • Radical sieht durch jüngste Fortschritte bei Batterie- und Solartechnik sowie die Miniaturisierung von Elektronik eine gestiegene Realisierbarkeit von Langzeitflügen
  • Anders als frühere Versuche bindet sich Radical nicht an eine einzelne Anwendung, sondern konzentriert sich darauf, eine kosteneffiziente Lösung auf den Markt zu bringen
    • Forschungsspezifische High-End-Bauteile werden vermieden
    • Das Team bewegt sich schnell
    • Es setzt darauf, durch Iteration zur Lösung zu gelangen
  • Der Entwicklungsansatz ist darauf ausgerichtet, die Kosten durch Standardbauteile, schnelle Iteration und ein montagefreundliches Design zu senken
    • Das 20-Fuß-Flugzeug wurde in weniger als zwei Monaten von clean sheet bis zum Flug entworfen, gebaut und geflogen
    • Zwei Wochen nach dem Erstflug wurde ein Prototyp vorbereitet, der 24 Stunden fliegen konnte
    • Dieser Prototyp absolvierte beim ersten Start erfolgreich einen 24-stündigen Nonstop-Flug

Nächste Schritte und Gründerteam

  • Das nächste Ziel ist, im kommenden Jahr ein Full-Scale-Flugzeug mit 110 ft Spannweite in der Stratosphäre fliegen zu lassen
  • Die Mitgründer haben Masterabschlüsse in Luft- und Raumfahrttechnik und entwickelten sechs Jahre lang gemeinsam Lieferdrohnen bei Amazon Prime Air
  • Radical will die Kosten des Flugzeugs auf Basis von Erfahrung mit Drohnen- und Robotik-Hardware, Standardbauteilen, iterativem Lernen und montagefreundlichem Design senken und Märkte adressieren, die bislang nicht realisierbar waren

1 Kommentare

 
GN⁺ 2023-10-17
Hacker-News-Kommentare
  • Artikel über den Launch von Radical, einem autonomen Solarflugzeug für große Höhen
  • Ein Kommentator zeigt sich beeindruckt vom Projekt, teilt seine eigene Analyse zu einem ähnlichen Konzept und schlägt ein Modul zur Schätzung der Sonneneinstrahlung in verschiedenen Höhen vor
  • Ein anderer Kommentator vergleicht das Projekt mit dem Airbus Zephyr und äußert Neugier auf die im Flugzeug verwendeten Solar- und Batteriesysteme
  • Es wird vorgeschlagen, das Flugzeug zur Überwachung von Waldbränden einzusetzen, wobei eine Echtzeitansicht mit 10 cm Auflösung das Potenzial zu einem Gamechanger hätte
  • Frage dazu, wie das Flugzeug auf 70k Fuß steigt, und ob ein separates Startfahrzeug erforderlich ist
  • Warnung zum im Original verlinkten Video: Es enthält hochfrequente blinkende Bilder, die Anfälle auslösen können
  • Ein Kommentator fragt nach dem Energie- und Gewichtsbudget für die Nutzlast und schlägt eine mögliche Zusammenarbeit mit seinem Startup vor, das stromsparende RF-Beamforming-Technologie entwickelt
  • Vorschläge für potenzielle Märkte für das Flugzeug, darunter Energieversorger an der US-Westküste, Küsten-/Fischereimonitoring und ressourcenarme Küstenwachen in Entwicklungsländern
  • Frage, ob ein Backend für Telemetrie aufgebaut wird; falls nicht, wird ein weiterführender Austausch vorgeschlagen