HUMMEL
HUMMEL - Hovering Unmanned MeasureMent and Experimental Laboratory
Durch den heutigen Stand der Technik ist es möglich, ein ferngelenktes Kleinflugzeug nicht nur als Modellbauhobby zu betreiben, sondern auch mit verschiedenen Sensoren für unterschiedliche Flugmessaufgaben auszurüsten. Hierfür wurde an der TH Wildau die 4-rotorige Schwebeplattform HUMMEL entwickelt. Diese erweitert die dem Luftfahrttechniklabor der Technischen Hochschule Wildau zur Verfügung stehende Produktpalette an Fluggeräten um die Sparte der Drehflügler. Somit wird die Flexibilität im Einsatz von UAVs für vielseitige Messaufgaben und individuelle Nutzlastanforderungen von bis zu 10 kg erhöht. Das Hauptziel war die Entwicklung eines modularen, schwebefähigen Trägersystems für die punktuelle Befliegung. Es sollten Nutzlasten von bis zu 10 kg, bei einem maximalen Abfluggewicht (MTOW) von unter 25 kg (inkl. Nutzlast) erreicht werden. Das Konzept basiert auf einer strikten Trennung zwischen dem Trägersystem und der Nutzlastanwendung. Die praxisorientierte Auslegung des Trägersystems HUMMEL erfolgte dabei unter der Verwendung modernster Technologien in den Bereichen Energiespeicher, Elektroantriebe sowie leichter Konstruktionsmaterialien.
Funktionsprinzip
Die Steuerung eines klassischen Quadrokopters erfolgt allein durch eine Variation der Motordrehzahl und somit des Schubes sowie des Drehmomentes. Zum Drehmomentausgleich drehen je zwei Propeller links und zwei rechts herum. Eine komplexe Antriebsmechanik wie bei Hubschraubern entfällt dadurch.
Das Kippen um eine Querachse (Nicken/Rollen) wird dabei durch die Änderung des Schubverhältnisses zwischen Motor 1 und 3 bzw. 2 und 4 erzielt.
Eine Drehung um die Hochachse (Gieren) erfolgt durch eine paarweise Verschiebung des Schubverhältnisses zwischen den Motoren 1-3 und 2-4.
Eine Bewegung entlang der Hochachse (Steigen/Sinken) wird durch eine gleichmäßige Änderung des Schubes über alle vier Motoren erreicht.
Technische Daten
Spannweite: 2,2m
Leergewicht: 15kg
Antrieb: 4 x Plettenberg Xtra 30 Evo (Nennleistung 2,5 kW)
Propeller: 4 x 24“ XOAR-Propeller
Energiequelle: 4 x LiPo 10S 10.000 mAh
Flugsteuerung
Lageregelung: Wolferl-Board (UAVP)
Manuell: Graupner MC-24/Weatronic
Besonderheiten
- Entwurf, Konstruktion, Fertigung und Erprobung an der TH Wildau
- Senkrechtstart- und schwebefähig (VTOL)
- strikte Trennung von Träger und Nutzlast (modulares Nutzlastsystem)
- geringe Geräusch- und Schadstoffemission
- geringe Vibration
- Elektroantrieb
- Energie- und transportoptimierte Auslegung
