Aufbau einer elektrisch angetriebenen Tragschrauberkonfiguration für den urbanen Luftverkehr

Abstract

Im DLR Forschungsprojekt S²TOL (Silent Short Takeoff and Landing) wird an einem neuen Konzept für ein leises und kurzstartfähiges Luftfahrzeug für den urbanen Luftverkehr geforscht. Während weltweit verschie-dene Hersteller auf Konfigurationen mit schwenkbaren Triebwerken oder auf Multicopter setzen, dient hier ein Tragschrauber als Ausgangsplattform. Tragschrauber bieten neben einer hohen Wendigkeit und sehr guten Kurzstartfähigkeiten eine geringe Komplexität und niedrige Betriebskosten. Das Prinzip der Autorotation bietet zudem ein hohes Maß an Flugsicherheit bei einem Triebwerksausfall. Das Konzept sieht eine elektri-sche Auslegung des Tragschraubers mit zwei Elektromotoren für den Vortrieb und einem Elektromotor für die Vorrotation vor. Dabei wird besonderer Wert auf eine lärmoptimierte Umsetzung gelegt. Allein durch eine Neuauslegung und Anordnung von Propellern und Rotoren wird eine signifikante Reduktion der Lärmimmis-sion erwartet. In Kombination mit dem Elektromotor ist zudem emissionsfreies Fliegen möglich. Durch inno-vative Technologien wie eine Schubvektorsteuerung soll die Kurzstartfähigkeit weiter optimiert werden. Es werden zwei Antriebsvarianten betrachtet und hinsichtlich ihrer Flugleistungen und Lärmemission untersucht. Bei Variante 1 wird der Vortrieb durch zwei große Zugpropeller bereitgestellt, bei Variante 2 kommen Mantel-propeller zum Einsatz, die weiteres Potential zur Lärmreduktion bieten. Durch Prüfstandtests konnte bereits der Standschub für beide Varianten nachgewiesen werden. Zusätzliche analytische Betrachtungen geben zudem erste Aufschlüsse über das erwartete Verhalten im Flugversuch.