Revolution in der Luftfahrt: Stratosphärenflugzeuge koppeln sich!

Revolution in der Luftfahrt: Stratosphärenflugzeuge koppeln sich!

In Brandenburg wird derzeit an einem spannenden Projekt gearbeitet, das die Art und Weise, wie wir in der Stratosphäre kommunizieren und Informationen sammeln, revolutionieren könnte. Die Technische Hochschule Wildau entwickelt innovative Konzepte für hochfliegende unbemannte Plattformen, auch bekannt als High-altitude platform stations (HAPS). Diese Plattformen sollen in einer Höhe von etwa 20 Kilometern operieren und Aufgaben wie Kommunikation, Erdbeobachtung sowie militärische Aufklärung übernehmen. Wie Flugrevue berichtet, wird das Projekt seit 2025 von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.

Ein zentrales Ziel der HAPS ist es, Lösungen zu finden, die ähnliche Dienste wie künstliche Satelliten bieten, jedoch flexibler und kostengünstiger arbeiten können. Die Herausforderungen sind beträchtlich: Die Flugzeuge müssen nicht nur leicht und mit einer großen Spannweite ausgestattet sein, sondern auch turbulent durch die Troposphäre aufsteigen. Diese Konstruktion ist entscheidend, da viele frühere Projekte an den extremen Belastungen der langen, filigranen Tragflächen scheiterten.

Innovative Ansätze bei der Konstruktion

Projektleiter Prof. Alexander Köthe hat einen interessanten, neuartigen Ansatz entwickelt, um diese Hürden zu überwinden. Er plant, dass mehrere robuste Einzelflugzeuge getrennt aufsteigen und sich in der Stratosphäre koppeln. Dieser Kopplungsprozess ist eine anspruchsvolle Aufgabe, denn hierbei entstehen massive Wirbelschleppen und komplexe Kräfte. Um dieser Herausforderung zu begegnen, nutzt das Forschungsteam Multi-Agenten-Systeme (MAS) für die dezentrale Steuerung der Flugzeuge.

Jedes Flugzeug hat einen eigenen Regler, der drahtlos kommuniziert und Daten über Position und Kräfte austauscht. Sollte ein Regler ausfallen, kann das betroffene Flugzeug aus der Formation gelöst werden, ohne das gesamte Projekt zu gefährden. Ein weiterer Fokus des Projekts liegt auf der mathematischen Modellierung energieeffizienter Flugbahnen, da die Flugzeuge exakt an den Verbund herangeführt werden müssen – ein seitliches Verschieben wäre in der Stratosphäre kaum realisierbar.

Praktische Versuche und zukünftige Entwicklungen

Um die theoretischen Ansätze zu validieren, sind praktische Versuche mit kleinen Drohnen geplant. Ziel ist es, eine hochgenaue Simulationsumgebung zu entwickeln, die es ermöglicht, die Modelle unter realistischen Bedingungen zu prüfen. Laut Wikipedia können HAPS auch zur Überwachung von Umweltveränderungen, Wetterbedingungen und für die Bereitstellung von Kommunikationsdiensten eingesetzt werden. Anwendungen reichen von Wetterüberwachung über Erdfotografie bis hin zu Disaster Response.

Die Entwicklung von HAPS befindet sich derzeit in einem spannenden Wandel. Verschiedene Unternehmen und Institutionen, darunter auch internationale Anbieter wie Northrop Grumman mit ihrem RQ-4 Global Hawk, verfolgen ähnliche Ziele. Anwendungsbereiche sind reichhaltig und variieren von der militärischen Aufklärung bis zur 5G-Konnektivität, wie das Beispiel der Mira Aerospace ApusDuo zeigt, die erst im Oktober 2023 erfolgreich Daten aus der Stratosphäre übertragen hat.

Das Brandenburger Projekt hat das Potenzial, nicht nur die Technologie der Luftfahrt voranzutreiben, sondern auch grundlegende Veränderungen in der Art und Weise zu bewirken, wie wir über Luftüberwachung und Kommunikation im Zeitalter moderner Technologien denken. Bleiben Sie dran, denn hier könnte etwas Großes in den kommenden Jahren entstehen.