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Drohnen und hier vor allem die einfach zu fliegenden Quadrocopter sind inzwischen ein Alltags-Gadget und das ein oder andere halbautonome Fluggerät dürfte sich im vergangenen Jahr auch unter dem Weihnachtsbaum befunden haben. Einschalten und losfliegen – so einfach ist es für den Nutzer. Die Stabilisierung und Flugsteuerung wird von den Drohnen selbst übernommen.
Wie kompliziert sich die Luftströmung um und unter einem solchen Quadrocopter verhält, hat NASA’s Ames Research Center im kalifornischen Silicon Valley einmal etwas näher untersucht. Als Beispiel haben die Wissenschaftler eine Phantom 3 von DJI herangezogen. Diese basiert auf dem besagten Quadrocopter-Design, also auf vier in X-Form angeordnete Rotoren. DJI hat das Gehäuse entsprechend konzipiert, für Verwirbelungen sorgt aber vor allem die unter der Drohne aufgehängte Kamera samt Gyroskop.
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Besonders interessant sind in der Simulation vor allem die Spitzen der Rotorblätter, sowie das Zerreißen der Luftwirbel unterhalb der Rotoren. Durch das Design des Gehäuses optimiert DJI den Luftstrom in diesem Bereich. Rund um die Rotorennaben stellt sich noch einmal eine sehr komplizierte Strömungssituation ein.
Die Simulation erfolgte auf Basis komplexer Berechnungen, die auch für andere Fluggeräte genutzt werden. Versuchsweise wurden dem Quadrocopter pro Rotor zwei weitere Rotorenblätter hinzugefügt und die Luftströmung daraufhin untersucht. Der Schub konnte durch diese Maßnahme fast verdoppelt werden, allerdings verkompliziert sich auch die Strömungssituation. Die NASA hat mit der Untersuchung der Luftströmung der DJI Phantom 3 natürlich größeres vor. Zukünftig könnten solche Mulitcopter in größerer Ausführung mehr und mehr zum Einsatz kommen. Vor allem Unternehmen wie Amazon, aber auch die etablierten Transportunternehmen arbeiten an entsprechenden Lösungen. Durch ein Design mit mehr als vier Rotoren sowie die höhere Last, die von solchen Fluggeräten getragen werden soll, verändert sich die Strömungssituation natürlich entscheidend – die Erkenntnisse der Simulation der DJI Phantom 3 soll dabei helfen.