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#Neues aus der Industrie
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Die Technologie hinter ZEVAs Plan, ein eVTOL in jede Garage zu stellen
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Stephen Tibbitts wirkt wie die Antithese eines eigenwilligen Silicon-Valley-CEOs. Der sanftmütige, wortkarge Geschäftsführer von ZEVA hat die Gelassenheit eines College-Professors, wenn er seine Pläne für den ZEVA Zero erläutert, ein scheibenförmiges eVTOL, das sein Technologie-Startup in Tacoma, Washington, entwickelt.
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Er ist nicht aufdringlich oder bombastisch. Es gibt keine Spur von Elon Musk oder Steve Ballmer-artiger Effekthascherei. Aber seine Ambitionen für die Zero sind nicht klein.
"Ich denke, eVTOL ist die größte Chance unseres Lebens", sagt Tibbitts über Zoom. "Bill Gates [sagte] einen Computer auf jedem Schreibtisch voraus. Wir sagen einen ZEVA in jeder Garage voraus. That's our goal."
Nach etwa vier Jahren Entwicklungszeit scheint dieses Ziel einen großen Schritt näher gerückt zu sein. Anfang Januar absolvierte ein Prototyp des ZEVA Zero in Originalgröße seinen ersten ungefesselten Testflug mit Motorantrieb.
Seine acht emissionsfreien, elektromotorisch angetriebenen Propeller brachten die Scheibe - mit einem Durchmesser von 1,80 m - in einen stabilen Schwebeflug und manövrierten sie dann sanft mehrere Meter vorwärts, bevor sie hoch über einem grasbewachsenen Feld im ländlichen Pierce County in Washington abhob.
"Ich bin ekstatisch, super stolz auf das Team und unsere Leistung", sagte Tibbitts. "Und hoffentlich hilft uns das, wirklich aus den Startlöchern zu kommen. Wir müssen eine beträchtliche Geldsumme aufbringen, um den Übergangsflug und die Zertifizierung zu überstehen und das Gerät in Produktion zu bringen."
Der Entwurf
ZEVA wurde 2017 im Rahmen des von Boeing gesponserten GoFly Prize-Wettbewerbs vorgestellt, bei dem ein Hauptpreis in Höhe von 1 Million US-Dollar für eine Gruppe ausgelobt wurde, die ein sicheres, leises und ultrakompaktes persönliches Fluggerät entwickeln konnte.
Voraussetzung für den Preis war die Fähigkeit, eine einzelne Person mindestens sechs Seemeilen weit zu befördern und 20 Minuten lang in der Luft zu bleiben, plus eine 10-minütige Reserve, ohne aufzutanken oder nachzuladen.
Um die Herausforderung zu meistern, entwarfen Tibbitts und seine Partner einen scheibenförmigen Körper, der etwa einen Meter dick ist und eine kleine Erhebung über dem Passagierbereich aufweist, um zusätzlichen Platz für den Piloten zu schaffen.
Im Startmodus ähnelt die Scheibe einer Münze, die auf dem Rand steht, von einem Fahrwerk gestützt wird und von elektrischen Triebwerken in der Mitte des Flügels angehoben wird.
Nach Erreichen einer akzeptablen Höhe soll die Scheibe auf die flache Seite umklappen und in den Horizontalflug übergehen.
Die Triebwerke würden sich drehen, um das Flugzeug vorwärts zu treiben und eine Reisegeschwindigkeit von 160 Meilen pro Stunde (257 Kilometer pro Stunde) zu erreichen.
Nach Angaben der Konstrukteure würde der größte Teil des Auftriebs während des Vorwärtsflugs von der Luft kommen, die über den flügelartigen Körper strömt, aber ein gewisser zusätzlicher Auftrieb würde von den nach unten gerichteten Triebwerken kommen.
Es wird erwartet, dass das Flugzeug 80 Kilometer (50 Meilen) von einem Punkt zum anderen fliegt, angetrieben von fünf Batteriepaketen mit einer Kapazität von jeweils 2,5 Kilowattstunden.
"Wir wussten, dass wir Energie sparen mussten, um lange genug in der Luft bleiben zu können, um die Anforderungen zu erfüllen und eine angemessene Reichweite und Geschwindigkeit zu erreichen", sagte Tibbitts. "Und dieser gemischte Flügelkörper gab uns die Energieeinsparungen, die wir brauchten ... unser Fahrzeug will vom Boden abheben und schnell fliegen."
Sicherheitsmaßnahmen
Zunächst wird der ZEVA Zero von lizenzierten Piloten manuell über zwei im Flugzeug montierte Joysticks gesteuert.
Das eVTOL kann aber auch aus der Ferne gesteuert werden, und es ist geplant, irgendwann zum autonomen Flug überzugehen. In diesem Szenario würde die künstliche Intelligenz des Flugzeugs mit einem Luftverkehrsmanagementsystem kommunizieren, um den Flugplan zu erstellen und auszuführen.
Zu den geplanten Sicherheitsmaßnahmen gehört die Ausstattung des Flugzeugs mit Sensoren, die ein drohendes mechanisches Versagen erkennen und entweder den Piloten warnen oder automatisch landen würden, so Tibbitts.
Das Unternehmen beabsichtigt, einen ballistischen Fallschirm einzubauen, der sich im Falle eines Geräteausfalls entfaltet, und Kevlar in den Rumpf des Flugzeugs einzubauen, um den Piloten weiter zu schützen.
"Wir haben viel über Sicherheit nachgedacht", sagte Tibbitts. "Wir wollten etwas, das den Piloten so gut wie möglich vor den Elementen schützt
Der Weg zur Zertifizierung
ZEVA plant, die Zero innerhalb der nächsten sechs Monate bei der US-Luftfahrtbehörde FAA als Flugzeug der Experimentierklasse zu zertifizieren, womit sie in dieselbe Kategorie wie Bausatzflugzeuge fällt.
Für den Betrieb des Flugzeugs wäre eine Privatpilotenlizenz erforderlich, wobei der autonome Flug erst in späterer Zukunft möglich sein wird.
"Wir denken, dass die Technologie [für autonomes Fliegen] 2026 oder 2027 verfügbar sein wird", sagte Tibbitts. "Aber wir haben kein gutes Gefühl dafür, wie schnell die FAA autonome Fahrzeuge zertifizieren wird."
Von da an wird der Zeitplan immer unschärfer.
Derzeit liegt die Höchstgeschwindigkeit von Ultraleichtflugzeugen bei 55 Knoten (ca. 63 mph oder 100 km/h) und damit weit unter der angestrebten Reisegeschwindigkeit von ZEVA Zero. Und es ist noch viel Arbeit und Geld nötig, um sicherzustellen, dass die Zero sicher vom Schwebeflug in den Vorwärtsflug übergehen kann.
"Es gibt einfach eine Menge Dinge, über die man logistisch nachdenken muss ... um das zu ermöglichen", sagte Tibbitts. "Langfristige Pläne sehen vor, eine Produktionsstätte hier in der Puget Sound Region zu errichten und dann in der Lage zu sein, diese Konzeptfabrik zu nehmen und sie an vielleicht zwei verschiedenen Orten auf der Welt nachzubauen. Wir wollen die Kosten durch ein hohes Produktionsvolumen so weit senken, dass sich jeder ein solches Gerät leisten kann
Anwendungen in der realen Welt
Wenn ZEVA sein Ziel erreicht, ein eVTOL in jeder Garage zu platzieren - und mit dem geplanten SkyDoc-Landesystem sogar auf dem Balkon jeder städtischen Eigentumswohnung -, wäre das ein großer Erfolg.
Aber das Unternehmen sieht Anwendungen für das Flugzeug, die über persönliche Mobilität und Inselhopping in ländlichen Gebieten hinausgehen. ZEVA stellt sich vor, dass seine Flugzeuge Sanitäter und Rettungskräfte an den Ort des Geschehens befördern sowie Polizeibeamte bei Aufklärungs- und Rettungseinsätzen.
"Wir können es aus der Ferne fliegen und für Fracht oder die Brandbekämpfung einsetzen", fügte Tibbitts hinzu. "Aber ich denke, dass sich die Schleusen wirklich öffnen, wenn wir den Preis senken und es in den Verbraucherbereich bringen. Dann ist der Himmel die Grenze. Der Markt ist unbegrenzt groß, und ich glaube, dass die Leute das langsam begreifen
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