Selbstaufblasender Airbag für ein 75-kg-UAV

Die Aufgabe

Ein zuverlässiges Bergungssystem für UAVs muss sichere Landungen mit minimalen Aufprallkräften gewährleisten. Bei einem 75 Kilogramm schweren UAV bestand die größte Herausforderung darin, ein sehr großes Airbag-Volumen in kürzester Zeit zu füllen. Das Aufblasen musste exakt auf die Sinkphase nach dem Öffnen des Fallschirms abgestimmt sein – jede Verzögerung hätte den Schutz beim Aufprall gefährdet. Gefordert war daher eine leichte, kompakte und extrem schnelle Lösung.

Bewährtes Prinzip der Selbstbefüllung

APCO übertrug die Technik von Airbags in Gleitschirm-Gurtzeugen, die sich seit Jahrzehnten als zuverlässig erwiesen haben. Diese Systeme blasen sich selbst auf, indem sie Luft direkt aus der umgebenden Strömung beziehen; schwere Druckgasflaschen oder Pumpen entfallen.

Interner Mast mit Ducted Fin

Der UAV-Airbag besitzt einen internen Mast, der sich wegen seines geringen Volumens fast sofort aufbläst. Im Mast sitzt ein Ducted Fin, der die Luftströmung in Gang setzt und einen stabilen Weg für das schnelle Aufblasen schafft.

Ram-Air-unterstütztes Aufblasen

Sobald der Mast unter Druck steht, lenkt er die Strömung in einen nach vorn gerichteten Ram-Air-Einlass. Während das UAV am Fallschirm sinkt, drückt der Fahrtwind in diesen Einlass und füllt den Airbag rasch auf volle Größe. Diese zweistufige Abfolge – Ducted Fin und Ram-Air-Einlass – erreicht die vollständige Füllung deutlich schneller als herkömmliche Systeme.

Ergebnisse

• Schnelle Auslösung: Das Aufblasen ist mit dem Sinkprofil des UAV am Fallschirm synchronisiert.
• Leicht und kompakt: keine schweren Bauteile, dadurch geringere Belastung von Batterie und Nutzlast.
• Bewährte Zuverlässigkeit: aufgebaut auf jahrzehntelanger Erfahrung mit Gleitschirm-Airbags, validiert in Tausenden Aufprall-Ereignissen.
• Kontrolliertes Entlüften: eigens ausgelegte Ventile lassen beim Aufsetzen Luft ab, verhindern Schäden und nehmen Energie für eine weichere Landung auf.

Tests und Validierung

Umfangreiche Falltests und echte UAV-Bergungen bestätigten Füllgeschwindigkeit, Haltbarkeit und aufprallmindernde Wirkung des Systems. Mit Beschleunigungs- und Kraftmessungen wurden Größe und Anordnung der Auslassöffnungen optimiert. Die Ergebnisse zeigten durchgehend sichere Landungen, die empfindliche Avionik und Strukturbauteile schützten und eine einsatzbereite Bergung sicherstellten.