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Donnerstag, 15.11.2018
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Drohne prallt auf Flugzeug – das sind die Folgen

Experiment enthüllt Schäden durch Kollision mit einem Flugzeugflügel

Fatale Folgen: Wenn eine Drohne mit einem Flugzeug kollidiert, kann das zu überraschend schwerwiegenden Schäden führen, wie nun Experimente belegen. Traf dabei ein Quadrocopter frontal auf den Flugzeugflügel, drang er tief in das Bauteil ein und beschädigte den Hauptträger. Im Extremfall könnte das sogar zum Absturz der Maschine führen, warnen die Forscher. Trotz des enormen Größen- und Gewichtsunterschieds können selbst Freizeitdrohnen damit eine tödliche Gefahr für Flugzeuge und ihre Passagiere werden.
Tiefes Loch im Flügel: Flugzeugflügel nach dem Aufprall eines Quadrocopters

Tiefes Loch im Flügel: Flugzeugflügel nach dem Aufprall eines Quadrocopters

Das Geschäft mit Drohnen boomt: Die ferngesteuerten oder sogar autonom navigierenden Flugroboter sind nicht nur ein beliebter Freizeitspaß, sie erweisen sich auch als nützliche Helfer. Sie spüren Landminen oder Wildtiere auf, kontrollieren Pipelines und überwachen Felder auf Schädlinge oder Unkraut. Auch zum Vertreiben von Vögeln auf Flugplätzen oder zum Ausliefern von Paketen könnten Drohnen künftig eingesetzt werden.

Doch die massenhafte Zunahme von Quadrocoptern und Co birgt auch ein Risiko: Trotz strenger Flugverbote für Drohnen in der Nähe von Flughäfen und Einflugschneisen kommt es immer wieder zu gefährlichen Beinahe-Kollisionen mit Flugzeugen. Nach Ansicht von Experten ist es daher nur eine Frage der Zeit, bis es zu einem ersten Zusammenstoß eines Flugzeugs mit einer Drohne kommt.

Flugzeugflügel unter Beschuss


Was aber wären die Folgen? "Es gibt bisher kaum Daten darüber, welchen Schaden eine Drohne anrichten würde und die wenigen Informationen dazu stammen meist aus Modellen und Simulationen", sagt Kevin Poormon von der University of Dayton. "Drohnen wiegen aber ähnlich viel wie manche Vögel und wir wissen, welche Schäden eine Vogelkollision anrichten kann."


Um die Folgen zu testen, haben die Forscher es nun richtig krachen lassen: Sie platzierten den Flügel eines Kleinflugzeugs in einer Testhalle und schossen einen gut einen Kilogramm schweren Quadrocopter aus einer speziellen Kanone auf die Vorderkante des Flügels. Die Wucht des Aufpralls entsprach einer Fluggeschwindigkeit des Flugzeugs von rund 380 Kilometern pro Stunde. Den gleichen Versuch führten die Forscher mit der Gel-Attrappe eines gleich schweren Vogels durch.

Mit Drohnen auf Flugzeugflügel geschossen: die Folgen einer Kollision.


Hauptträger beschädigt


Das Ergebnis: Auf den ersten Blick schien die Kollision mit dem Quadrocopter glimpflich zu verlaufen: Äußerlich waren zunächst weniger Schäden am Flügel zu erkennen als bei der Vogelattrappe. Doch als die Forscher sich das Innere des Flügels anschauten, waren sie vom Ausmaß der Zerstörung überrascht: "Die Phantom-Drohne drang viel tiefer in den Flügel ein und beschädigte den Hauptträger, was beim Vogel nicht der Fall war", berichtet Poormon.

Für das Flugzeug wäre eine solche Kollision fatal: "Das gesamte Gesicht des Flugzeugs hängt an diesen Trägern. Wenn man einen davon genügend beschädigt, würde das Flugzeug abstürzen", sagt Poormon. Im Experiment stammte der Flügel zwar nur von einem viersitzigen Kleinflugzeug, doch wie der Forscher erklärt, sind die Flügel von Passagiermaschinen nach dem gleichen Prinzip aufgebaut und ihre Wände kaum dicker.


Sollbruchstellen einbauen


Trotz des enormen Größenunterschieds können demnach schon normale Freizeitdrohnen zu einer erheblichen Gefahr für Flugzeuge werden. "Aber schon jetzt werden Drohnen als Paketlieferanten getestet – und diese sind noch größer und schwerer", sagt Poormon. "Kombiniert mit dem Gewicht ihrer Last würden diese Drohnen sogar mehr wiegen als eine Kanadagans – und die kann schon erhebliche Schäden an einem Flugzeug anrichten."

Nach Ansicht der Forscher sollte daher die Drohnennutzung nicht nur streng reglementiert werden, auch die Konstruktion der Drohnen müsste so angepasst werden, dass die Gefahr geringer wird. "Man könnte Drohnen so bauen, dass sie bei einem Aufprall leichter zerbrechen oder sie unterhalb eines bestimmten Gewichts halten", sagt Poormon. Als nächstes wollen die Wissenschaftler nun testen, wie sich eine Drohnenkollision auf andere Flugzeugteile wie die Cockpitscheiben oder die Triebwerke auswirken würde.
(University of Dayton Research Institute, 17.10.2018 - NPO)
 
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