Das schottische Unternehmen Flowcopter hat nun die erste hydraulische Drohne vorgestellt, die speziell für den Einsatz mit schweren Lasten entwickelt wurde. Im Gegensatz zu anderen UAVs verzichtet der gleichnamige Flowcopter vollständig auf elektrische Motoren zum Antrieb der Propeller.
Auch bei industriellen Drohnen ist die Suche nach dem Antrieb der Zukunft noch nicht zu Ende – und das, obwohl Drohnen im Standard bereits mit vollständig elektrischem Antrieb gestartet sind. Der Grund dafür ist einfach: Nicht alle Anwendungen stellen gleiche Anforderungen an den Antrieb.
Für viele Szenarien ist der elektrische Antrieb ausreichend und auch Lithium-Ionen-Akkus als Energiespeicher liefern immer längere Einsatzzeiten. Wenn es aber darum geht, hohe Gewichte zu fördern, ist die Technologie limitiert. Genau hier setzt der Flowcopter an.
Flowcopter: Mehr Reichweite und Kraft durch hydraulische Motoren
Bisher gab es im Bereich der alternativen Antriebe vor allem Unternehmen, die sich mit Wasserstoff als Energieträger beschäftigt haben. Hier kommt meist eine Brennstoffzelle in Verbindung mit einer Pufferbatterie zum Einsatz. Angetrieben werden die Luftschrauben dieser UAVs dann aber herkömmlich über Elektromotoren.
Bildquelle: Flowcopter | ©Auch Antriebe auf Basis von Verbrennungsmotoren die einen Generator betreiben, um damit die elektrische Energie für die Antriebsmotoren zu erzeugen, sind vereinzelt am Markt zu finden.
Das Unternehmen Flowcopter aus Edinburgh aus Schottland geht nun den Weg über den Direktantrieb mit Hydraulikmotoren. Daraus sollen sich viele Vorteile ergeben. Einer davon liegt sofort auf der Hand: Leistung. Der Flowcopter nutzt hier spezielle hydraulische Motoren, die eine Gesamtleistung von über 90 kW abgeben können.
Außerdem ist diese Art von Motor extrem robust und lässt sich dank des Antriebs mit Flüssigkeit vollständig kapseln. Das heißt auch Offshore-Anwendungen steht prinzipiell nichts im Weg.
Dass nicht alle größeren UAVs mit hydraulischem Antrieb umherfliegen hat natürlich einen Grund: Elektromotoren lassen sich mittlerweile sehr einfach, günstig und vor allem sehr präzise ansteuern. Diese Tatsache ist natürliche essenziell für eine Drohne, die über die verschiedenen Drehzahlen ihrer Rotoren gesteuert wird.
Digitale Verdrängerpumpe ist Schlüsselelement
Damit das Ganze im Flowcopter trotzdem funktioniert, greifen die Ingenieure auf die so genannte Digital Displacement Technologie von Danfoss zurück. Mit dieser neuen Art an Verdrängerpumpe, lassen sich hydraulische Motoren sehr präzise ansteuern.
Kurzer Exkurs: Eine Verdrängerpumpe ist dafür zuständig, die Flüssigkeit im hydraulischen System so unter Druck zu setzen, das damit hydraulische Antriebe angesteuert werden können. In der im Flowcopter verwendeten digitalen Pumpe von Dafvoss sitzen mehrere sehr präzise elektromechanische Ventile, die diese Flüssigkeit genau steuern und somit die Drehzahl der Motoren regeln können.
Die nötige Leistung für die Pumpe kommt im Fall des Flowcopters von einem Verbrennungsmotor aus dem Flugzeugbau. Konkret handelt es sich um einen Rotax 915 iS mit einem Hubraum von 1,35 Liter und einer Leistung von 104 kW.
Somit ist der Flowcopter also unabhängig von elektrischer Energie für den Hauptteil seines Antriebs. Stattdessen wird Benzin verwendet. Damit soll der Quadcopter Strecke bis zu 900 km zurücklegen können, wenn leichte Zuladung an Bord ist. Alternativ sollen bis zu 150 kg Payload über kürzere Strecken bewegt werden können.
Quelle: Flowcopter
