Technik & Materialien

So fliegen Drohnen

Ein Multikopter. Bild: CanStockPhoto

Es gibt zwei Arten von Drohnen. Solche, die wie Flugzeuge aussehen und solche, die ein wenig an Helikopter erinnern.

Grosse Drohnen sehen aus wie Flugzeuge ohne Cockpit. Und sie landen und starten auch so. Mit ihren starren Flügeln und ihrer aerodynamischen Nase sind sie genau wie übliche Flugzeuge dafür gebaut, möglichst wenig Energie durch Reibung zu verlieren und möglichst lange gleiten zu können. Anders die kleinen Drohnen: Sie sind meist Multikopter, das heisst, sie haben mehrere rotierende Propeller oder Rotoren, was ihnen mehr Stabilität verleiht.

Das am weitesten verbreitete Modell ist der Quadrokopter mit vier Rotoren. Zwei davon drehen sich im, zwei gegen den Uhrzeigersinn. So kann sich die Drohne stabil in der Luft halten. Denn würden alle Rotoren in die gleiche Richtung drehen, würde sie um ihre eigene Achse rotieren.

Die gegenläufigen Rotoren ermöglichen es einem Multikopter, senkrecht zu starten und zu landen und auf der Stelle zu schweben. Durch ihren symmetrischen Aufbau kann er auch ganz einfach die Flugrichtung ändern. Drehen bei einem Quadrokopter zum Beispiel die zwei vorderen Rotoren langsamer als die hinteren, dann kippt er vorne ab. Gesteuert wird ein Multikopter einzig über die Drehzahl seiner einzelnen Rotoren (plus eine Menge cleverer Elektronik).

Weil sie so schnell und wendig sind, verbrauchen Multikopter auch viel Energie. Sie benötigen deshalb leistungsstarke Akkus und können mit derselben Energie (bei gleichem Gewicht) weniger weit fliegen als Flächenmodelle mit ihren starren Flügeln. Inzwischen gibt es aber auch Hybridmodelle, die die Vorzüge beider Formen kombinieren: Sie starten senkrecht, kippen dann die Rotoren und fliegen als Flächenflugzeug weiter. Angetrieben werden Drohnen von elektrischen Motoren. Sie sind damit weitestgehend emissionsfrei.

Einige Fakten

Ein Vorläufer der Drohnen waren unbemannte Ballone. Damit wollten die österreichischen Truppen 1848 Venedig bombardieren. Der Wind spielte nicht mit: Er trug die Ballone über die Lagunenstadt aufs Meer hinaus, oder blies sie zu den Absendern zurück.

Der weltweit erste Quadrokopter startete 1907. Höhenflüge vollführte er keine und sehr weit kam er auch nicht: Das Gefährt der französischen Brüder Breguet flog gerade mal zwei Meter über dem Boden, und musste nach drei Minuten schon wieder landen.

Das erste funkgesteuerte Flugzeug ganz ohne Pilot hiess "Aerial Target". Es hob 1917 während dem Ersten Weltkrieg in Grossbritannien ab.

Die militärisch genutzten Drohnen sind heute längst in der Minderheit. Rund 400'000 sind in Deutschland im Umlauf. Davon werden 385'000 privat genutzt.

Erstellt: 13.04.2022
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