Technik

UNAv: Autonome Drohne erobert Wasser- und Luftraum

von Paul Bandelin

Der Amerikaner Gabriel Bousquet hat eine autonome Drohne nach dem Vorbild des Albatros' entwickelt, die Ozeane vom Wasser und aus der Luft überwachen soll.

Ein Albatros im Flug.
Inspiriert vom Albatros: Die UNAv kann fliegen und schwimmen. Foto: Shutterstock/Frank Fichtmueller

Das erfahren Sie gleich:

  • Wie eine neuartige autonome Drohne sowohl schwimmen als auch fliegen kann
  • Wie die Drohne im Wasser sogar ein Segelboot abhängt
  • Wie das unbemannte Wasser- und Luftfahrzeug (UNAv) von der Natur inspiriert wurde

Neuartige Drohne schwimmt im Wasser und fliegt zugleich

Mit der Eleganz eines Albatros senkt sich die UNAv langsam und taucht mit ihrem schlanken Kiel ins Wasser ein. Für Gabriel Bousquets, Ingenieur des Massachusetts Institute of Technology (MIT), ist der Traum wahr geworden – auch wenn es sich vorerst nur um einen Prototyp handelt.

Das Unmanned Nautical Air-water vehicle, kurz UNAv, ist eine neuartige autonome Drohne, die fliegen und schwimmen kann. In ihrer Technik ist sie einem Albatros nachempfunden. Bousquets Ziel: Eine bessere Überwachung der Ozeane, insbesondere des Südpolarmeers.

Laut dem Postdoktoranden des MIT ist es von enormer Wichtigkeit, das Meer tiefgehender zu analysieren. Die gewonnenen Daten sollen dabei helfen, den Klimawandel besser zu verstehen und ihm entgegenzuwirken. Das Problem dabei: Die schwierige Zugänglichkeit großer Teile der Ozeane. Das UNAv kann dank seiner Flug- und Schwimmfunktion jeden Punkt erreichen – es braucht nur ausreichend Wind.

Drohne ist schneller als ein Segelboot

Die Konstruktion der hybriden Drohne sieht vor, dass sie bei rauer See über dem Meer fliegen und bei wenig Wellengang darauf segeln kann. Durch ihre äußere Struktur und den extrem schmalen Kiel ist die Drohne auf dem Wasser bis zu zehnmal so schnell wie ein konventionelles Segelboot – und das ohne einen externen Antrieb. In der Luft benötigt sie nur etwas mehr Wind als ein Albatros, um abzuheben.

Von Anfang an war es das Ziel der Entwickler, die Drohne ohne Antrieb agieren zu lassen. Genau dadurch eignet sich das UNAv so gut dafür, die abgeschiedenen Teile der Weltmeere zu überwachen. Durch die Nutzung der Raffinesse der Natur sind unbegrenzt lange Reisen möglich. Lediglich das Auf- und Absenken der Drohne wird elektronisch gesteuert.

Autonome Drohne im Stile eines Albatros

2016 begannen Bousquet und seine Mitstreiter mit der Konzeption der autonomen Drohne. Sie studierten dafür intensiv die Bewegungsabläufe des Albatros und adaptierten sie für ihre Entwicklung.

Die Ozeane werden nach wie vor zu wenig untersucht und überwacht. Insbesondere müssen wir verstehen, wie das Südpolarmeer mit dem Klimawandel interagiert. Nur sind weite Teile sehr schwer zu erreichen.

Gabriel Bousquet

Dazu gehört auch der Fakt, dass er während des Fluges seine riesigen Schwingen nur wenig bewegt, um Energie zu sparen. Dabei nutzt er den Wechsel von hoher und niedriger Windgeschwindigkeit aus, um möglichst lange in der Luft zu bleiben und sich tragen zu lassen. Wie der echte Albatros auch kommt der autonome Gleiter auf eine Spannweite von drei Metern.

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In ihrem Herzen ist die nur 2,7 Kilogramm schwere Drohne mit viel Technik ausgestattet. Neben Trägheitssensoren und einem Autopilotsystem wurde zudem ein Höhenmesser verbaut. Das Monitoring der Daten geschieht durch eine Reihe von Sensoren. Bousquets Traum ist es, dass sich die autonomen Gleiter bald flottenweise auf den sieben Weltmeeren befinden, sämtliche Vorgänge dokumentieren und viele Daten sammeln.

Eine Drohne mit ähnlicher Optik – die jedoch nicht fliegen kann – untersucht derzeit das El-Niño-Phänomen im äquatorialen Pazifik: Die Saildrone.

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