Unbemanntes Luftfahrzeug (eBook)

Fortschritte in der Luftrobotik und bei autonomen Flugsystemen

Fouad Sabry (Autor)

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2024 | 1. Auflage
232 Seiten
Eine Milliarde Sachkundig [German] (Verlag)
978-0-00-068447-9 (ISBN)

Infos

1: Unbemanntes Luftfahrzeug: Einführung in die Grundlagen, Designs und Anwendungen von UAVs.

2: AAI RQ7 Shadow: Überblick über dieses wichtige taktische UAV und seine Einsatzmöglichkeiten.

3: Überwachungsflugzeug: Einblicke in UAVs, die für Überwachung und Beobachtung entwickelt wurden.

4: Unbemanntes Kampfluftfahrzeug: Analyse von UAVs in militärischen Kampfrollen.

5: Mikroluftfahrzeug: Erforschung miniaturisierter UAVs für spezielle Anwendungen.

6: AeroVironment: Einblicke in diesen UAV-Pionier und seine Produktinnovationen.

7: Boeing Insitu MQ27 ScanEagle: Detailliertes Profil der Einsatzfunktionen dieses UAVs.

8: Geschichte unbemannter Kampfluftfahrzeuge: Entwicklung von Kampf-UAVs im Laufe der Zeit.

9: Elbit Hermes 450: Untersuchung der Auswirkungen dieses taktischen UAVs im Feld.

10: Prioria Robotics Maveric: Einführung in das einzigartige Design dieses vielseitigen UAVs.

11: DRDO Ghatak: Einblicke in Indiens fortschrittliche Entwicklungen im Bereich Kampfdrohnen.

12: Lieferdrohne: Überblick über UAVs in modernen Logistik- und Lieferlösungen.

13: Simulation unbemannter Flugzeugsysteme: Bedeutung der Simulation im UAV-Training.

14: Regulierung unbemannter Luftfahrzeuge: Diskussion über globale UAV-Regulierungen.

15: Unbemannte Luftfahrzeuge im US-Militär: Analyse von UAVs in der US-Verteidigung.

16: Autonome Flugzeuge: Erforschung vollautonomer UAV-Fähigkeiten.

17: Drohnen im Waldbrandmanagement: Rolle von UAVs bei der Reaktion auf Naturkatastrophen.

18: Luftbasisstation: Wie UAVs die Kommunikationsinfrastruktur unterstützen.

19: Veronte Autopilot: Fortschrittliche UAV-Steuerungssysteme und ihre Anwendungen.

20: AAI RQ2 Pioneer: Profil dieses frühen, aber bedeutenden taktischen UAVs.

21: IAI RQ5 Hunter: Untersuchung des UAV-Vermächtnisses und seiner Rolle in der modernen Kriegsführung.

Textauszug

Kapitel 1 : Unbemanntes Luftfahrzeug

Eine Drohne ist eine Art von Flugzeug, das keinen menschlichen Piloten, keine Besatzung oder Passagiere an Bord hat. Dieser Flugzeugtyp wird als unbemanntes Luftfahrzeug (UAV) bezeichnet. Ein unbemanntes Luftfahrzeugsystem (UAS) setzt sich aus vielen Komponenten zusammen, darunter ein unbemanntes Luftfahrzeug (UAV), das ebenfalls einen bodengestützten Controller und ein Kommunikationssystem mit dem UAV benötigt.

UAVs wurden erstmals im 20. Jahrhundert für den Einsatz in militärischen Operationen entwickelt, die als "langweilig, unsauber oder gefährlich" galten, sowie für den Einsatz bei Drohnenrennen.

Es gibt eine Vielzahl von Bezeichnungen für Flugzeuge, die ohne Passagiere an Bord in die Luft gehen.

Den Begriff "Drohne" gibt es schon seit den Anfängen der Luftfahrt. Ursprünglich wurde es verwendet, um ferngeflogene Zielflugzeuge zu beschreiben, die zum Üben des Abfeuerns der Geschütze eines Schlachtschiffs verwendet wurden, wie z. B. die Fairey Queen und die de Havilland Queen Bee, die beide in den 1920er bzw. 1930er Jahren hergestellt wurden. Spätere Beispiele waren die Airspeed Queen Wasp und die Miles Queen Martinet, aber am Ende war die GAF Jindivik diejenige, die sie letztendlich ersetzte. Das Wort wird auch heute noch oft verwendet.

Ein unbemanntes Luftfahrzeug, auch bekannt als UAV, ist "ein angetriebenes Luftfahrzeug, das keinen menschlichen Bediener befördert, aerodynamische Kräfte verwendet, um Fahrzeugauftrieb zu erzeugen, autonom fliegen oder ferngesteuert werden kann, entbehrlich oder wiederherstellbar sein kann und entweder eine tödliche oder eine nicht-tödliche Nutzlast tragen kann", so die Definition. Auf der anderen Seite gelten Raketen, an denen bereits Sprengköpfe befestigt sind, nicht als UAVs, da das Fahrzeug selbst eine Munition ist.

Gemäß ihrer Unmanned Aircraft System Roadmap 2005–2030 haben das US-Verteidigungsministerium (DoD) und die US-amerikanische Federal Aviation Administration (FAA) im Jahr 2005 den Begriff "unbemanntes Luftfahrzeugsystem" (UAS) etabliert.

Wie andere Flugzeugtypen können unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs) nach ihren Konstruktionskonfigurationen kategorisiert werden, die Merkmale wie ihre maximale Flughöhe, ihr Gewicht, den Grad der Betriebsautonomie und den Einsatzzweck umfassen können.

Drohnen können je nach Gewicht in fünf Kategorien eingeteilt werden: Nano (mit einem Gewicht von bis zu 250 g), Micro Air Vehicles (MAV) (mit einem Gewicht zwischen 250 g und 2 kg), Miniatur Unmanned Aerial Vehicles (SUAV) (mit einem Gewicht zwischen 25 und 25 kg), Medium (mit einem Gewicht zwischen 25 und 150 kg) und Big (über 150 kg).

Eine Möglichkeit, Drohnen zu kategorisieren, besteht darin, wie viel Kontrolle sie sich selbst über ihre Flugaktivitäten geben. Die Internationale Zivilluftfahrtorganisation kategorisiert unbemannte Flugzeuge entweder als vollständig autonome oder ferngesteuerte Flugzeuge. Es gibt UAVs auf dem Markt, die ein unterschiedliches Maß an Autonomie bieten. Nehmen wir zum Beispiel ein Fahrzeug, das in den meisten Situationen ferngesteuert werden kann, aber auch die Fähigkeit hat, selbstständig zu seiner Heimatbasis zurückzukehren. Einige Arten von Luftfahrzeugen sind in der Lage, als bemannte oder unbemannte oder optional bemannte unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs) zu fliegen. Dazu gehören auch bemannte Luftfahrzeuge, die zu unbemannten oder optional pilotierten UAVs (OPVs) umgebaut werden können.

Die folgenden Klassen von unbemannten Luftfahrzeugen (UAVs) wurden auf Branchenveranstaltungen wie dem ParcAberporth Unmanned Systems Symposium eingesetzt, basierend auf der Höhe:

2.000 Fuß (600 Meter) hoch und etwa 2 Kilometer reichweit, wenn man sie in der Hand hält.

Bis zu einer Reichweite von 10 Kilometern und einer Höhe von etwa 5.000 Metern (1.500 Fuß).

Bis zu 50 Kilometer Reichweite und eine NATO-ähnliche Höhe von 10.000 Fuß (3.000 Meter).

In einer taktischen Höhe von 5.500 Metern (18.000 Fuß), mit einer Reichweite von etwa 160 Kilometern

MALE (bis zu 30.000 Fuß; 9.000 Meter); mittlere Höhe; lange Lebensdauer; Reichweite über 200 Kilometer

HALE (high altitude, long endurance) in einer Höhe von mehr als 9.100 Metern und einer nicht näher spezifizierten Reichweite

Hochgeschwindigkeits-, Überschall- (Mach 1–5) oder Hyperschallflug (Mach 5+) in einer Höhe von 50.000 Fuß (15.200 Metern) oder suborbital mit einer Reichweite von über 200 Kilometern.

Orbitale niedrige Erdumlaufbahn mit einer Geschwindigkeit von mehr als Mach 25

Mond-Erde-Mond-Übertragung durch die GUS.

System of Computer-Assisted Carrier Guidance (CACGS) für unbemannte Luftfahrzeuge

Die Kategorisierung von unbemannten Luftfahrzeugen (UAVs) durch das US-Militär als unbemannte Flugsysteme (UAS) ist ein Beispiel für eine Klassifizierung auf der Grundlage zusammengesetzter Kriterien. Diese Klassifizierung von UAVs basiert auf dem Gewicht, der maximalen Höhe und der Geschwindigkeit der UAV-Komponente.

Nach dieser erfolgreichen Demonstration im Frühjahr 1917 wurde Low 1918 mit der Royal Navy versetzt, um flugzeuggesteuerte schnelle Motorstarts zu entwickeln, die für den Angriff auf Schiffe und Hafenanlagen bestimmt waren. Er unterstützte auch Wing Commander Brock bei den Vorbereitungen für den Überfall auf Zeebrugge. Die früheste dokumentierte Nutzung eines unbemannten Luftfahrzeugs für militärische Zwecke fand im Juli 1849 statt. Es folgten weitere unbemannte britische Entwicklungen, die schließlich in der Flotte von mehr als 400 de Havilland 82 Queen Bee-Luftzielen gipfelten, die 1935 in Dienst gestellt wurden. Diese Ziele wurden als Teil der Royal Air Force eingesetzt.

Im Jahr 1915 lieferte Nikola Tesla eine Beschreibung einer Staffel unbemannter Luftkampffahrzeuge.

Denny gründete 1940 die Radioplane Company, und während des Zweiten Weltkriegs wurden weitere Modelle entwickelt. Während des Krieges wurden diese Modelle sowohl zur Ausbildung von Flakschützen als auch zum Fliegen von Sturmflügen eingesetzt. Während des Krieges produzierte und verwendete Nazi-Deutschland eine Vielzahl von unbemannten Luftfahrzeugen (UAVs), wie z. B. die V-1-Flugbombe mit Düsentriebwerk und die Argus As 292.

Die Entwicklung von Fahrzeugen wie dem amerikanischen JB-4 (der eine Fernseh-/Funkführung verwendete), dem australischen GAF Jindivik und der Teledyne Ryan Firebee I von 1951 wurde nach dem Zweiten Weltkrieg fortgesetzt. In der Zwischenzeit boten Unternehmen wie Beechcraft 1955 ihr Modell 1001 der United States Navy an. Bis zum Vietnamkrieg waren sie jedoch im Wesentlichen kaum mehr als ferngesteuerte Flugzeuge. Im Jahr 1959 begann die US-Luftwaffe mit den Vorbereitungen für den Einsatz unbemannter Flugzeuge, da sie befürchtete, dass Piloten bei Operationen in feindlichem Gebiet verloren gehen könnten. Die offizielle Antwort aus den Vereinigten Staaten lautete: "Kein Kommentar".

Der israelische Geheimdienst testete während des Zermürbungskrieges (1967–1970) im Nahen Osten die ersten taktischen unbemannten Luftfahrzeuge (UAVs), die mit Aufklärungskameras ausgestattet waren. Diese UAVs waren in der Lage, Fotos, die von der anderen Seite des Suezkanals aufgenommen wurden, effektiv zurückzugeben. Es war das erste Mal, dass taktische unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs) entworfen und im Kampf getestet wurden, die auf einer kurzen Landebahn gestartet und gelandet werden konnten. Dies stand im Gegensatz zu den schwereren düsengestützten UAVs, die zuvor eingesetzt worden waren.

Die höheren Ränge der Streitkräfte der Vereinigten Staaten haben aufgrund der Reifung und Entwicklung einschlägiger Technologien in den 1980er und 1990er Jahren ein wachsendes Interesse an unbemannten Luftfahrzeugen (UAVs) gezeigt. In den 1990er Jahren vergab das Verteidigungsministerium der Vereinigten Staaten einen Auftrag an die AAI Corporation in Zusammenarbeit mit dem israelischen Unternehmen Malat. Die United States Navy erwarb das unbemannte Luftfahrzeug (UAV) AAI Pioneer, das gemeinsam von AAI und Malat entwickelt wurde. Während des Golfkrieges 1991 wurden mehrere dieser UAVs zum Einsatz gebracht. Der Einsatz von unbemannten Luftfahrzeugen (UAVs) hat das Potenzial für billigere und leistungsfähigere Kampfmaschinen gezeigt, die eingesetzt werden können, ohne die Flugzeugbesatzungen in Gefahr zu bringen. Die ersten Versionen von unbemannten Luftfahrzeugen wurden hauptsächlich zur Beobachtung eingesetzt, obwohl bestimmte Modelle für den Abschuss von Raketen auf den Boden ausgerüstet waren, wie z. B. der MQ-1 Predator von General Atomics, der Luft-Boden-Raketen vom Typ AGM-114 Hellfire trug und abfeuerte.

CAPECON ist ein von der Europäischen Union gefördertes Projekt zur Entwicklung unbemannter Luftfahrzeuge.

UAVs werden auch bei mehreren NASA-Operationen eingesetzt. Die Raumsonde Dragonfly befindet sich derzeit in der Entwicklung, mit der Absicht, zum Saturnmond Titan zu reisen und dort zu forschen. Das Hauptziel dieses Fahrzeugs ist es, über die Oberfläche zu wandern und so das Gesamtgebiet, das erkundet werden kann, über das hinaus zu vergrößern, was bisher von Landers gesehen wurde. Der Einsatz von Dragonfly als unbemanntes Luftfahrzeug ermöglicht die Untersuchung unterschiedlichster Bodenarten. Das unbemannte Raumschiff soll im Jahr 2027 abheben, und es wird erwartet, dass es weitere sieben Jahre dauern wird, um das Saturnsystem zu erreichen.

Im Allgemeinen sind die physischen Komponenten von bemannten und unbemannten Versionen desselben Flugzeugtyps einander ziemlich ähnlich. Das Cockpit und alle Lebenserhaltungs- oder Umgebungskontrollsysteme sind die Hauptbereiche, die von dieser Regel ausgenommen sind. Einige unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs) enthalten...

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 16.12.2024
• Übersetzer: Daniel Hueber
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Technik ► Maschinenbau
• ISBN-10: 0-00-068447-3 / 0000684473
• ISBN-13: 978-0-00-068447-9 / 9780000684479