Flugzeug ARAS

27. Dezember 2020

Testflugzeug ARAS absolviert erfolgreichen Erstflug

[Bild: Johannes Schneider]

Studierende der Luft- und Raumfahrttechnik der Universität Stuttgart haben die unbemannte Versuchs- und Testplattform Aircraft for Research and Applied Science (ARAS) entwickelt und gebaut. Dafür haben sie die Bauteile so konstruiert, dass sie auftretenden Lasten standhalten. Nach der vollständigen mechanischen und elektronischen Integration machte die „UAStudents Gruppe“ (eine Wortverbindung aus Unmaned Aerial System, ein anderes Wort für Drohne, und Students) zahlreiche Bodentests, bevor das Flugzeug im Oktober zum ersten Mal erfolgreich abgehoben ist.

Universelle Testplattform für Flugsteuerungssystem, Autopilot oder Antriebssystem

Das Flugzeug soll als universelle Testplattform fungieren und flexibel einsetzbar sein. Es hat eine maximale Abflugmasse von 18 Kilogramm und eine Flügelspannweite von 4,25 Metern. Die Studierenden haben ARAS so konstruiert, dass eine im Rumpf durchgängige, sehr steife Trägerplatte die Basis bildet. Auf dieser werden Versuchskomponenten und die Nutzlast, zum Beispiel eine Kamera oder ein Sensor, montiert. Die äußere Rumpfhülle ist lediglich eine aerodynamische Verkleidung, die für spezielle Nutzlasten, oder bei Beschädigungen, sehr einfach angepasst, repariert oder ersetzt werden kann. Die Studierenden können die Position der Flügel-Rumpfanbindung mit wenig Aufwand über die Flugzeuglängsachse variieren, wodurch sie bei verschiedenen Nutzlasten ohne Trimmgewichte auf eine veränderte Schwerpunktlage Einfluss nehmen. Des Weiteren ist der Abstand zwischen dem Flügel und dem Leitwerk des Flugzeugs für das Feintuning der Schwerpunktlage schnell einstellbar. Das Leitwerk sind die „kleinen Flügel“ hinten an einem Flugzeug.

Der Flügel ist dreigeteilt, damit die ansteckbaren äußeren Flächenteile variiert werden können. Außerdem haben die Studierenden die Flügelwurzel so fest konstruiert, dass sie Winglets, gebogene Fortsätze an den Tragflügelenden, anbringen können. Der Flügel verfügt über Landeklappen, die sowohl nach oben als auch nach unten ausschlagen können. Dadurch können mit dem Flügel die Langsam- und Schnellflugeigenschaften des Flugzeugs beeinflusst werden. Das Akkusystem ist ebenfalls variabel. Je nach Flugauftrag kann die Person, die ARAS steuert, entweder mit 1,7 Kilogramm Nutzlast bis zu zwei Stunden oder mit fünf Kilogramm Nutzlast bis zu 55 Minuten fliegen. 

Momentan erproben Studierende die Flugleistungen und Flugeigenschaften von ARAS, wobei das Flugzeug bisher ein "gutmütiges" und zuverlässiges Verhalten attestiert. Wissenschaftler*innen des Instituts für Flugzeugbau betreuen die Gruppe, organisieren und verwalten die Finanzen und stellen Werkstätten und Maschinen zur Verfügung. Nach dem Abschluss des Testflugprogramms können die Studierenden verschiedene Nutzlasten und Modifikationen zum Beispiel am Flugsteuerungssystem, Autopilot, Antriebssystem oder Energiesystem ausprobieren.

Verwandtes Flugzeug: AREND fliegt in Südafrika

Mit dem Aircraft for Rhino and Environmental Defence (AREND) hat ARAS einen Bruder in Südafrika. Das Projekt AREND [en] wurde 2014 von der Universität Stuttgart, der Universität Pretoria in Südafrika und Universitäten in den USA und Finnland gegründet. Das unbemannte Luftfahrzeug AREND wurde als spezialisiertes Sensorflugzeug entwickelt, das die Anti-Wilderei-Einsätze der Ranger in den Naturschutzgebieten Südafrikas unterstützt. Studierende haben AREND entwickelt und getestet, um in rauen Umgebungen zwischen Menschen und großen Tieren wie Nashörnern zu unterscheiden. Das Projekt wurde inzwischen zu einer Forschungs- und Designplattform, mit der Studentinnen und Studenten lernen und mit neuartigen Ideen experimentieren können. Bis heute nehmen Studierende der Universität Stuttgart an Austauschprogrammen an der Universität Pretoria teil und arbeiten an AREND.

Der Erstflug von ARAS war am Ihinger Hof. Das Flugzeug wurde aber auch auf dem Modellflugplatz des MSC-Schöneck geflogen. Johannes Schneider
Der Erstflug von ARAS war am Ihinger Hof. Das Flugzeug wurde aber auch auf dem Modellflugplatz des MSC-Schöneck geflogen.
[Bild: Johannes Schneider]
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