"Ornithopter": Drohne flattert wie ein Vogel
Wissenschaftler der Rutgers University ersetzen die sonst üblichen Motoren durch Piezoelemente
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Onur Bilgen (links) präsentiet seinen neuen künstlichen Vogel (Foto: soe.rutgers.edu) |
New Brunswick (pte020/24.03.2026/11:32)
Das neue Fluggerät "Ornithopter" von Forschern der Rutgers University passt sich an Seitenwinde und Böen mit smarten Flügelbewegungen nach dem Vorbild echter Vögel an. Umgesetzt wird das jedoch nicht mit schweren Motoren, deren Rotation mithilfe eines aufwendigen Getriebes in eine Flatterbewegung erfolgt. Die Experten nutzen vielmehr piezoelektrische Kristalle, die von vornherein die gewünschten und erforderlichen Bewegungen ausführen.
Elektrische Spannung
Piezokristalle dehnen sich aus, wenn eine elektrische Spannung angelegt wird. Und sie ziehen sich wieder zusammen, wenn der Strom ausgeschaltet wird. Im Fall der künstlichen Vögel wird eine mehr oder weniger hochfrequente Spannung angelegt, die die Flügel im gleichen Takt bewegt und verformt.
Der Ornithopter ist zwar nicht der einzige dieser Bauweise, aber der erste, der den gewichtssparenden Piezoantrieb nutzt, unterstreichen die Wissenschaftler der Rutgers University. Die Flügel des neuen Flugroboters bestehen aus einem Verbund von Kohlenstofffasern und Piezofolien, die ihn in sich flattern lässt.
Flexibilität ist Trumpf
Mit ihrem vogelähnlichen Design sind Ornithopter besonders flexibel, was sie besonders für Such- und Rettungsaktionen, die Umweltüberwachung, Inspektion schwer zugänglicher Orte und die Paketzustellung in Städten macht, wo Fluggeräte um Gebäude, Leitungen, Menschen und vieles mehr sonst herum navigieren müssen, meint Onur Bilgen, der den Ornithopter gemeinsam mit mehreren seiner Doktoranden entwickelt hat.
Das Team hat zudem ein leistungsstarkes Computermodell entwickelt, das alle wichtigen physikalischen Aspekte simuliert: Flügel- und Körperbewegung, Aerodynamik, elektrische Dynamik und Steuerungsarchitektur. Dadurch können Ingenieure künftige Modifizierungen des Vogels virtuell testen und optimieren, bevor sie physische Prototypen bauen, was Zeit und Geld spart und die Entwicklung beschleunigt.
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