- Ein Flugzeug für Menschen, die keine Flugzeuge steuern
- Ziel ist es, das Fliegen bei hoher Sicherheit so einfach wie Autofahren zu machen
- In den USA werden Reisen über 50 bis 300 Meilen fast immer mit dem Auto zurückgelegt
- weil diese Distanzen zu kurz für Linienflüge und zu weit für öffentliche Verkehrsmittel sind
- In den USA gibt es mehr als 19.000 Flughäfen, und die Technologie großer Verkehrsflugzeuge ist inzwischen so weit, dass sie nahezu automatisch fliegen können
- Das Problem ist, dass sich die Technologie kleiner Flugzeuge nicht weiterentwickelt hat und in der Vergangenheit stecken geblieben ist
- Das Steuern kleiner Flugzeuge ist komplex, mental anstrengend und gefährlich (etwa 28-mal gefährlicher als Autofahren)
- Veraltete Flugzeuge und veraltete Flugsteuerungen führen regelmäßig zu Unfällen
- Flugzeuge sind teuer und die Margen gering
- 2020 stieß man beim Flugtraining erstmals auf dieses Problem
- Obwohl auf einem „modernen“ GA-Flugzeug (General Aviation, allgemeine Luftfahrt) gelernt wurde, war es schockierend, dass ein 2018 gebautes Flugzeug keinen Motorcomputer hatte und einen manuellen Hebel zur Steuerung des Kraftstoff-Luft-Gemischs besaß
- Das Starten an heißen Tagen war so knifflig wie das Anlassen eines störrischen Rasenmähers
- Der Fluglehrer erklärte mehrere Wege, auf denen man sterben könnte, wenn man nicht über Stunden 100 % konzentriert bleibt
- Damals arbeitete man als Engineer bei SpaceX und hatte schon im Studium autonome Flugzeuge gebaut
- Es war klar, dass das Kernproblem darin liegt, dass Flugzeuge nicht sicher genug und im Betrieb zu kompliziert sind, was viele Menschen von der Luftfahrt fernhält
- Deshalb verließ man SpaceX und gründete AirHart zusammen mit einem Freund, der Software Engineer bei Apple gewesen war
Hardware und Software
- Sämtliche Hardware wie Bordcomputer, Sensoren und Aktuatoren des Flugzeugs wird selbst entwickelt
- Auch die gesamte Software, die die eigentliche Steuerung übernimmt, wird intern entwickelt
- Das Fly-by-Wire-Steuersystem ersetzt die mechanische Verbindung zwischen Steuerknüppel und Steuerflächen: Befehle gehen vom Joystick an den Computer, Servos bewegen anschließend die Steuerflächen
- Es wurde ein vereinfachtes Steuerungsschema umgesetzt, sodass beim Fliegen eine Aktion mit einer einzigen Bewegung ausgeführt wird
So funktioniert Airhart Assist
- Der Force-Feedback-Joystick des Flugzeugs sendet seine Position parallel an drei Flight Controller, um Sicherheit und Redundanz zu gewährleisten
- Die Flight Controller interpretieren die Joystick-Position als Befehle für Drehrate oder Steigrate
- Die Flight Controller lesen Daten aus verschiedenen Sensoren, um den Flugzustand des Flugzeugs präzise zu schätzen
- Auf Basis des aktuellen Zustands und des gewünschten Zustands aus dem Joystick berechnen sie mit Regelungstechnik und Aerodynamik die nötigen Positionen der Steuerflächen, um den gewünschten Zustand zu erreichen
- Sicherheitsmaßnahmen wie Fehlerprüfungen und Schutz vor Grenzwertverletzungen verhindern, dass das Flugzeug in einen unsicheren Zustand gerät
- Anders als bei traditionellen Flugzeugen ist es unmöglich, das Flugzeug in schlechte Zustände wie Stall, Spin oder gefährliche Fluglagen zu befehlen
Wie die Systemsicherheit gewährleistet wird
- Alles ist Single-Fault Tolerant ausgelegt
- Das heißt: Es gibt keinen SPOF. Kein denkbarer Fehlerfall (durchtrennter Draht, durchgebrannter Widerstand, Bit-Flip im Prozessor, zufälliger Kernel-Absturz usw.) beeinträchtigt die Funktion des Systems
- Drei Flight Controller erhalten Informationen aus zwei verschiedenen Sensorsätzen („strings“), berechnen unabhängig voneinander das richtige Verhalten und stimmen dann darüber ab
- Jeder String verfügt über eigene Stromversorgung, Backup-Batterie, Networking-Hardware und einen kritischen Sensorsatz
- Der Motor ist der einzige Single Point of Failure (SPOF), besitzt jedoch redundante Zündsysteme, Kraftstoffpumpen, Controller usw.
- Fällt der Motor aus, halten die Batterien das System etwa 30 Minuten lang am Laufen, damit genug Zeit für eine Notlandung bleibt
- Wird der Pilot aus irgendeinem Grund handlungsunfähig, kann ein Passagier eine autonome Notlandung einleiten
- Wenn vieles schiefläuft und das System versagt, kann ein Gesamtrettungsschirm für das Flugzeug aktiviert werden, um es sicher zu Boden zu bringen
Bedenken wegen des Wegfalls klassischer Stick-and-Rudder-Skills
- Viele fragen sich vermutlich: „Wenn man die klassischen Flugfertigkeiten am Steuer entfernt, leidet dann nicht das Können des Piloten?“
- Die kurze Antwort lautet: „Nein“
- Der Schlüssel zu einem hervorragenden Piloten sind nicht Stick-and-Rudder-Skills, sondern gute Entscheidungen und gutes Risikomanagement
- Für Solo-Piloten in der GA ist das noch wichtiger
Ein System mit Fokus auf Entscheidungen und Risikomanagement
- Airhart baut ein System, das Piloten Werkzeuge gibt, mit denen sie sich vollständig auf Entscheidungen und Risikomanagement konzentrieren können
- Es wird die Ablenkung durch das manuelle Fliegen beseitigen, die heute viele Probleme verursacht
- Für Airline-Piloten, die mit Hunderten Passagieren fliegen, sind klassische Flugfertigkeiten essenziell, für Privatpersonen in einem Viersitzer für Wochenendtrips jedoch nicht
- Das Airhart-System macht es unmöglich, die Kontrolle über das Flugzeug zu verlieren, und könnte damit potenziell 80 % der heute tödlichen Unfälle in der allgemeinen Luftfahrt adressieren
Bemühungen zur Kostensenkung
- Fly-by-Wire-Systeme kosten normalerweise Millionen von Dollar, sollen hier aber zu deutlich geringeren Kosten gebaut werden
- Kostensenkung durch den Einsatz von Automobilkomponenten, Sensorfusions-Mathematik, die MEMS-Gyros für unter 100 Dollar statt Laser-Ring-Gyros für über 1.000 Dollar ermöglicht, sowie einen grundlegenden First-Principles-Ansatz beim Systemdesign
- Da viel Hardware selbst entwickelt werden muss, werden auch eigene Aktuatoren für die Steuerflächen und Display-Baugruppen entwickelt; zudem arbeitet das Unternehmen an Funk- und GPS-Hardware
Für einen Auto-ähnlichen Ansatz ist Skalierung nötig
- Um diesen Auto-ähnlichen Ansatz zu nutzen, ist Skalierung notwendig
- Das Problem ist, dass Fliegen derzeit wenig attraktiv wirkt. Moderne Flugzeuge sehen aus wie aus den 90ern
- Mit seinem ersten Flugzeug, der Airhart Sling, gestaltet Airhart die gesamte UI/UX im Cockpit benutzerfreundlich neu, entwirft die Kabine so um, dass sie sich deutlich mehr wie ein modernes Luxusauto anfühlt als heutige Flugzeuge, und integriert Airhart Assist, um Fliegen wesentlich zugänglicher und attraktiver zu machen
- Damit die Skaleneffekte eines Auto-ähnlichen Ansatzes funktionieren, ist die Attraktivität des Designs entscheidend
3 Kommentare
Es ist ein Viersitzer; derzeit ist eine Vorbestellung mit einer Anzahlung von $1000 möglich, die Markteinführung ist für Januar 2026 geplant, und der Preis liegt vor Steuern bei $500K (680 Mio. KRW).
Sieht toll aus. Hoffentlich sinkt der Preis irgendwann auf etwa 10 Millionen Won!
Sie glauben doch wohl nicht, dass ein Flugzeug billiger ist als ein Auto?
Es soll 500.000 Dollar kosten.
https://airhartaero.com/post/…