Technik

DARPA: Dreieckige Reifen machen Humvee fit fürs Gelände

von Paul Bandelin

Um in unwegsamem Gelände besser voranzukommen, hat die Behörde DARPA ein Rad entwickelt, das sich in Sekundenschnelle zu einer Kette transformieren lässt.

Detailansicht des dreieckigen Reifens an einem Humvee der DARPA.
Keine runde Sache mehr: Das US-Verteidigungsministerium hat für seine Humvees einen Reifen entwickelt, der sich in ein Dreieck verwandeln kann. Foto: DARPA

Das erfahren Sie gleich:

  • Wie die US-Amerikanische Forschungsagentur DARPA das Rad neu erfindet
  • Warum der neue Humvee – mit revolutionierten Reifen – komplett ohne Fenster auskommt
  • Wie auch Baustellen- und Rettungsfahrzeuge von der neuen Technologie profitieren können

Um technische Fortschritte zu erzielen, müssen auch schon mal die Naturgesetze außer Kraft gesetzt werden – so hat die DARPA jetzt das Rad neu erfunden. Um ein schnelleres Vorankommen in unwegsamen Terrains zu sichern, hat die Behörde ein Rad erfunden, das sich auf Knopfdruck zur Kette entwickelt.

Wer sich in schwer befahrbarem Gelände bewegt, kann sich, wenn überhaupt, nur mit einer überschaubaren Geschwindigkeit bewegen. Die DARPA, eine Behörde des US-amerikanischen Verteidigungsministeriums, hat in Zusammenarbeit mit der Carnegie Mellon University in Pittsburgh das Rad komplett umgemodelt. Innerhalb von kürzester Zeit kann es sich in eine Art abgerundetes Dreieck transformieren.

DARPA entwickelt verformbares Rad

Dann hat die Behörde ihr Militärfahrzeug Humvee (High Mobility Multipurpose Wheeled Vehicle) damit ausgestattet. In einer Mitteilung des Verteidigungsministeriums heißt es: Das „Ziel ist es, die Mobilität, Überlebensfähigkeit, Sicherheit und Effektivität künftiger Kampffahrzeuge ohne Panzerung zu verbessern.“

Für die Mobilität haben wir einen radikal anderen Ansatz gewählt, indem wir die Panzerung vermeiden und stattdessen Möglichkeiten entwickeln, uns schnell zu bewegen und in jedem Gelände beweglich zu sein.

Major Amber Walker, Programmleiterin

Die Technologie mit dem Namen Reconfigurable Wheel-Track (RWT) besteht aus einer Kette aus Kunststoff sowie einer dreiteiligen Felge. Anfangs dreht sich das Rad wie gewohnt. Kommt das Fahrzeug aber in unwegsames Gelände, braucht der Fahrer nur einen Knopf zu betätigen.

Innerhalb von zwei Sekunden stellt sich das Rad zu einem abgerundeten Dreieck um. Das Rad als solches bleibt trotz der vollkommenen automatischen Umformung dabei bestehen. Der Fahrer kann – je nach Untergrund – beliebig oft wechseln.

Humvee von Augmented Reality unterstützt

Auch das Innere des Humvee ist stark modifiziert, optimiert und an die Zukunft angepasst. Aus Sicherheitsgründen gibt es keine Fenster. Stattdessen ermöglicht ein Lidar-System im Zusammenspiel mit an der Außenverkleidung angebrachten Kameras eine 360-Grad-Rundumsicht. Die Konstruktion stellt dem Fahrer die Realität nahezu 1:1 dar.

Wir prüfen, wie wir die Überlebensfähigkeit verbessern können, indem wir das Cockpit zumachen und der Besatzung Fahrerassistenzhilfen zur Verfügung stellen.

Major Amber Walker, Programmleiterin

Unter Mithilfe von Augmented Reality zeigt ihm das System auf zahlreichen Bildschirmen den für das Fahrzeug am besten geeigneten Weg durch das jeweilige Gelände an. Statt einer realen Straße vor seinen Augen sieht er auf den Displays Markierungen, die ihn auch bei hoher Geschwindigkeit fehlerfrei navigieren.

Die ausführlichen Tests mit dem modifizierten Modell sind dabei für den Fahrer eine echte Prüfung. So dauert es verhältnismäßig lange, sich auf die ungewöhnlichen Fahrparameter einzustellen.

Nutzung für Baustellenfahrzeuge denkbar

Noch sind die umformbaren Räder weit von einer Serienreife entfernt. Der praktische Nutzen wäre aber in jedem Fall gegeben – und das nicht nur für militärische Zwecke.

So ließen sich beispielsweise Rettungsfahrzeuge mit der neuen Technologie ausstatten, die verletzte Menschen aus schwer zugänglichen Gegenden holen müssen.

Alternativ wäre es auch denkbar, Baustellenfahrzeuge mit den Kunststoffketten zu versehen, wenn ein gemischter Untergrund zu erwarten ist.

Auch die Fahrt zur Baustelle könnte damit einfacher werden: Noch müssen Kettenfahrzeuge bei weiteren Strecken auf einen Tieflader, da sie für die Straße zu langsam sind. Könnten sie ihre Ketten in Räder umwandeln, wäre das Problem zumindest zum Teil gelöst.

Wie smarte Gadgets und KI Baustellen noch effizienter machen, das lesen Sie ebenfalls bei aio.

Bessere Überlebenschancen im Geländefahrzeug

Unter dem Projektnamen Ground X Vehicle Technologies (GXV-T) forscht die DARPA übrigens nicht nur am dreieckigen Rad, sondern treibt auch die Elektromobilität weiter voran.

Das Ziel des GXV-T ist, militärischen Geländefahrzeugen eine höhere Überlebenswahrscheinlichkeit zu bieten, ohne sie mit zusätzlicher, schwerer Panzerung zu beladen. Dazu sollen die Fahrzeuge vor allem beweglicher gemacht werden, um sich bei Gefahr schnell in Sicherheit bringen zu können.

Die Elektromobilität bietet hier eine ganz eigene Stärke: Gibt es unter dem Fahrzeug keine Achsen und kein Getriebe, fällt ein Schwachpunkt des Fahrzeugs weg, der etwa bei der Explosion einer Mine schnell Unbrauchbarkeit des Fahrzeugs und den Tod der Insassen bedeutet.

Neben Verbesserungen beim Fahrzeugaufbau ermöglichen Nabenmotoren für Militärfahrzeuge deutlich mehr Geländegängigkeit: Testfahrzeuge, die mit motorisierten Rädern der britischen Firma QuinetiQ ausgestattet wurden, ließen eine radgenaue Traktionskontrolle zu.

Sie brachten dadurch in jeder Situation und auf jedem Untergrund die richtige Menge Drehmoment auf den Boden. Die Räder von QuinetiQ beinhalten dabei nicht nur einen 100-Kilowatt-Motor, sondern auch ein Kühlsystem und ein integriertes 3-Gang-Getriebe – und all das in einer 20-Zoll-Felge.

METS: Ganz entspannt am Hang entlang

Einen weiteren Vorteil hat die Architektur von Geländefahrzeugen ohne zentralen Motor: Die Aufhängung der Räder kann beliebig weit verschoben werden. Was das in der Praxis bedeutet, zeigt ein weiteres Fahrzeug aus dem GXV-T-Projekt mit dem Namen Multi-mode Extreme Travel Suspension (METS): Dieses kann seine Räder einzeln erhöhen und absenken, um nicht nur Bodenwellen auszugleichen, sondern auch an einem Hang entlangzufahren.

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Unter Strom! Mobilität wird elektrisch

Der Höhenunterschied zwischen rechter und linker Seite kann dabei bis zu zwei Meter betragen, während die Fahrerkabine in der Mitte immer noch gerade bleibt und das Fahrzeug nicht Gefahr läuft, umzukippen. Das ließe sich auch bei einem regulären Auto mit Elektromotor nutzen – wenngleich die Zahlen hier wohl weniger extrem sein müssten.

Mit der Elektromobilität werden Militär- und Geländefahrzeuge völlig neue Möglichkeiten im Aufbau erhalten. Diese lassen sich natürlich auch zivil einsetzen – und dürften Enthusiasten und Forschern noch eine Menge Freude bereiten.

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