HyBird ist ein hybrid-elektrisches Kleinflugzeugkonzept. Sein Ziel: Strecken unter 1.000 km mit geringem Passagieraufkommen klimaverträglich zu bedienen. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat nun den Erstflug eines 1:4-Demonstrators des HyBird am Nationalen Erprobungszentrum für unbemannte Luftfahrtsysteme in Cochstedt erfolgreich durchgeführt.
Das Konzept, dass zwei Gasgeneratoren, Batterien und elektrisch betriebene Propeller kombiniert, wurde ursprünglich von Studierenden im Rahmen der NASA/DLR Design Challenge 2019 entworfen und anschließend von mehreren Instituten und Einrichtungen des DLR in Zusammenarbeit mit Airbus ProtoSpace weiterentwickelt.
Effizienzsteigerung im Kurzstreckenluftverkehr
„Kleinflugzeuge mit wenigen Passagieren und vergleichsweise kurzen Strecken sind ideal, um nachhaltige Antriebe und Konzepte möglichst schnell und breit in die Anwendung zu bringen“, sagt DLR-Bereichsvorstand Luftfahrt Dr. Markus Fischer. „Mit dem HyBird setzt das DLR einen Innovationsimpuls für die klimaverträgliche Anbindung entlegener Regionen ebenso wie für den individualisierten Kurzstreckenluftverkehr von kleinen Flughäfen. Ich freue mich sehr, dass der erste Demonstrationsflug gelungen ist, auf den spannende weitere Flüge und Weiterentwicklungen dieses vielversprechenden Konzepts folgen werden.“
Mit den Flugversuchen in Cochstedt wurde eine neue Konfiguration weltweit erstmals geflogen. Die aktuelle Konfiguration des HyBird besteht aus einem Hochdecker mit jeweils einem großen Propeller an den Flügelspitzen (Wing-Tip-Propeller) sowie an den Enden des V-Leitwerks.
Ein Hybrid-Antriebsystem mit zwei Turbinen zur Energieerzeugung und mit der Abschaltmöglichkeit eines Systems im Reiseflug steigert die Energieeffizienz deutlich zu bisherigen Kleinflugzeugen dieser Größe. Insbesondere bei Reisegeschwindigkeit lässt sich so ein niedriger Verbrauch realisieren, der pro Kopf und Kilometer etwa dem Energiebedarf heutiger Elektroautos entspricht. Ein „Batterie-Boost“ ermöglicht den vollelektrischen Start. Mit der Position und Größe der Antriebe reduzieren sich zudem die Lärmemissionen.
Erfolgreicher Erstflug
Der HyBird soll zukünftig fünf bis neun Passagiere mindestens 700 bis 1.000 km weit befördern können. Aus dem Konzept, das im Rahmen der NASA/DLR-Design Challenge vom Gewinnerteam damals Studierender der Universität Stuttgart vorgelegt wurde, ist ein ferngeführt fliegender, instrumentierter Versuchsträger mit einem Höchstgewicht von 25 kg entstanden.
„Ab dem Gewinn der Design Challenge ging es erst richtig los“, erinnert sich der Projektleiter Florian Will vom DLR-Institut für Systemarchitekturen in der Luftfahrt. Es folgte die Anstellung im DLR zur wissenschaftlich tiefgehenden und gleichzeitig anwendungsnahen Forschung und Umsetzung des Konzepts.
„Mit dem Erstflug konnten wir viele wertvolle Daten sammeln, die nun in die Verbesserung unseres Konzepts fließen“, erklärt Will. „Das ist auch unsere Strategie: Mit einem Demonstrator kann man in einem vergleichsweise frühen Stadium Flugtests durchführen. Dabei lassen sich umfangreiche Erfahrungen und Erkenntnisse sammeln, die wiederum direkt in den Entwurf zukünftiger Flugzeuge einfließen. So planen wir voraussichtlich noch für dieses Jahr einen erneuten Flug mit dem dann bereits modifizierten Demonstrator.“
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