Wie man einen Next fliegt

Anfang dieses Jahres habe ich auf einer Reise nach Europa dem deutschen eVTOL-Unternehmen Lilium eine Nachricht geschrieben und gefragt, ob ich zu einem Besuch vorbeikommen könnte Treffen mit Mitbegründer Daniel Wiegand, aber auch ein Rundgang durch die strahlend weißen künftigen Produktionsanlagen des Unternehmens mit CTO Alastair McIntosh, eine Gelegenheit, den atemberaubenden Lilium Jet-Demonstrator in Originalgröße persönlich mit Head of Industrial zu sehen Readiness Julie Spanswick, ein Blick durch das bodengestützte Komponententestzentrum mit Senior Engineer Lukas Wollenberg und ein Besuch im Designstudio des Unternehmens mit Head of Product Design Thomas Vanciek.

Ein absolutes Highlight war jedoch der Besuch im Simulatorlabor, um mit dem leitenden Simulatoringenieur Andreas Freiherr von Lepel zu plaudern, der mich mit einem VR-Headset in ein Motion-Rig warf und mir die erste Chance gab, das Ding zu fliegen und die nächste Generation zu erleben Kontrollschema für mich selbst.

Warum ist das eine große Sache? Nun, eVTOLs sind in vielerlei Hinsicht ein völlig neuer Typ von Passagierflugzeugen. Wie die Multicopter-Drohnen, die sie inspiriert haben, können eVTOLs vertikal starten und landen und haben dabei die volle Kontrolle über die Gier-, Nick- und Rollbewegungen während des Schwebeflugs. Viele können aber auch wie ein Flugzeug in einen vollständig flügelgestützten Vorwärtsflug übergehen – im Fall von Lilium, indem sie ihre Reihen elektrischer Antriebsdüsen während des Fluges zwischen vertikaler und horizontaler Ausrichtung neigen.

Es gibt für einen Piloten keine Möglichkeit, die Motorgeschwindigkeit und -neigung jeder dieser kleinen Lüfterbänke manuell zu steuern, daher erfolgt dies alles über ein intelligentes Fly-by-Wire-Flugsteuerungssystem, das die dynamische Position des Flugzeugs mithilfe aller Arten von Sensoren kontinuierlich überwacht Es nimmt Anpassungen im laufenden Betrieb vor, um Windböen und Gewichtsverlagerungen in der Kabine auszugleichen, und interpretiert darüber hinaus die Steuereingaben des Piloten, um endgültige Entscheidungen darüber zu treffen, was die Ventilatoren und geneigten Böschungen tun werden.

Was Sie am Ende also haben sollten, ist ein Flugzeug, das praktisch jeder fliegen kann – ähnlich einer Spielzeugdrohne, die sieben Personen gleichzeitig befördern kann. Es muss ein Steuerschema ausführen, das dem Piloten die volle Kontrolle über feine Schwebemanöver im VTOL-Modus sowie die Fähigkeit gibt, wie ein Flugzeug zu schweben, sich zu neigen und zu gleiten, und es muss die Übergänge zwischen diesen Flugmodi nahtlos verwalten Eine Methode, die völlig intuitiv und leicht zu erlernen ist.

Das ist keine einfache Aufgabe, deshalb war ich fasziniert davon, genau herauszufinden, wie das Fliegen aussehen wird, wenn sie in großen Mengen in den Himmel fliegen.

Ich war nicht in der Lage, Fotos vom Simulator zu machen, aber wenn Sie die mittelgroßen, mehrachsigen Bewegungsgeräte gesehen haben, die die Leute für Fahrspiele und Flugsimulatoren verwenden, dann ist das ungefähr das, worüber wir reden. Da ich keinen Bildschirm zum Anschauen brauche, kann ich mich mit dem VR-Headset in einer virtuellen Kabine umsehen, die Komponente für Komponente mit dem abgestimmt ist, was für den Phoenix-Prototyp des Unternehmens gebaut wird. Außerdem kann ich von einem Vertiport-Pad am Dock aus aus dem Fenster auf eine Simulation von Manhattan blicken und durch die unteren Glasscheiben um meine Füße und Beine auf den Boden blicken.

Liliums Steuerungsschema ist ziemlich einfach: ein Paar Joysticks, die es Inzeptoren nennt. „Die Steuerung ähnelt ein wenig einer Mischung aus einem Helikopter und einem Starrflügler“, erzählt mir von Lepel, als ich mich im Cockpit niederlasse. „Der rechte Steuerhebel steuert Ihre horizontale Bewegung, ein bisschen wie der Steuerknüppel in einem Hubschrauber. Durch Vor- und Zurückbewegen des linken Steuerhebels wird Ihre vertikale Bewegung gesteuert, es ist also so etwas wie der kollektive Hebel in einem Hubschrauber. Aber es gibt keine Fußpedale, also.“ Während Sie schweben, können Sie auch das Gieren steuern und das Flugzeug wenden, indem Sie den linken Inceptor nach links und rechts bewegen.

Das reicht aus, um mich in Schwung zu bringen, und von Lepel fordert mich auf, den linken Steuerknüppel nach hinten zu ziehen und den Lilium-Jet vom Boden abzuheben. Ich tue. Mehr als 30 kleine Düsen auf den vier Flügeln des Flugzeugs drehen sich mit einem lauten elektrischen Heulen schnell um mich herum, und das Flugzeug hebt sanft in einen niedrigen Schwebeflug ab.

Wenn man hier mit dem rechten Steuerknüppel herumspielt, wird ziemlich deutlich, dass Piloten bei Seitwärtsbewegungen vorsichtig sein müssen, da die Rollbewegung, wenn diese große Drohne nach links oder rechts neigt, ziemlich beunruhigend für den Magen sein kann, wenn man überhaupt behindert ist. auf den Joystick gefistet. Und es fühlt sich leicht an, den Steuerknüppel zu weit und zu schnell zu drücken. „Das ist ein Kompromiss“, sagt von Lepel. „Flächenpiloten haben viel mehr Widerstand am Steuerknüppel, Helikopterpiloten viel weniger. Unsere Einstellungen sind also ein Kompromiss zwischen beiden.“

Es ist jedoch beeindruckend wendig. „Ich habe letzte Woche gemessen“, sagt von Lepel, während ich aus dem Fenster auf die rechte Ente schaue und beobachte, wie sich die Antriebsbank beim Manövrieren über dem Hudson River hin und her neigt. „Von der Eingabe eines Piloten bis zur Ausgabe des Flugzeugs vergehen 123 Millisekunden. Aufgrund unserer sehr kleinen Lüfterscheiben haben wir eine sehr hohe Scheibenbelastung. Das ist beim Schweben ein Nachteil, weil sie mehr Energie verbrauchen. Ein Vorteil ist jedoch, dass sie sich drehen.“ Es ist sehr schnell aufgebaut und daher sehr reaktionsschnell.

Wenn Sie in Schwierigkeiten geraten, können Sie jederzeit einfach die Stöcke loslassen. Bei langsamer Geschwindigkeit oder im Schwebeflug stabilisiert der Flugcontroller das Flugzeug einfach und hält Position und Höhe, wenn Sie die Hände loslassen. Das ist zwar beruhigend, aber dem Ding so zu vertrauen, dass ich die Hände von den Bedienelementen nehmen kann, während ich in 12 m Höhe in der Luft schwebe, fühlt sich selbst im Simulator wie ein Akt des Glaubens an. Ich erinnere mich daran, dass die Steuerung eine digitale Illusion ist, genau wie die Höhe, und dass der Computer sowieso derjenige ist, der dieses Ding steuert.

„Okay, also rechter Steuerknüppel nach vorne“, sagt mir von Lepel, „und fahren Sie mit etwa 60 oder 70 Knoten (80 mph/130 km/h).“ Richtig. Wenn die Seitwärtsbewegung etwas ruckartig ist, erfolgt die Vorwärtsbeschleunigung völlig gleichmäßig. Wo sich die meisten Drohnen-Flugzeugzellen nach vorne neigen müssen, um voranzukommen, bleibt der Lilium-Jet perfekt gerade und lässt die Antriebsdüsen nach vorne neigen, wenn ich an Geschwindigkeit gewinne. Der Übergang aus dem Schwebemodus erfolgt bei etwa 30 Knoten (35 mph/56 km/h), aber da ich den rechten Steuerknüppel sanft betätige, geschieht er so reibungslos, dass ich mich im vollen Vorwärtsflug befinde, bevor mir etwas auffällt geändert.

Aber es hat. Im Reiseflug verhält sich der Lilium Jet mehr oder weniger wie ein normales altes Flugzeug. Zumindest ist das bei der Flugzeugzelle der Fall. Soweit es den Piloten betrifft, ist es immer noch völlig digital und Fly-by-Wire, und die Steuerung hat kaum etwas mit dem zu tun, was man in einem Starrflügler bekommt.

Wenn Sie den rechten Steuerknüppel nach vorne drücken, bleibt dies ein Signal zum Beschleunigen, wenn Sie ihn nach hinten ziehen, werden Sie wieder langsamer, und wenn Sie ihn in der neutralen Position belassen, bleibt einfach Ihre aktuelle Fluggeschwindigkeit erhalten. Das Bewegen des rechten Steuerknüppels zur Seite führt immer noch zu einer Rollbewegung, aber jetzt, da Sie von den Flügeln unterstützt werden, ist es ein viel natürlicheres und angenehmeres Gefühl, wenn das Flugzeug in Kurven kippt.

Aber es ist eine verwaltete Bank mit einem maximalen Ansatz; Hier gibt es keine Fassrollen. Wenn Sie den Steuerknüppel in die Neutralstellung zurückfedern lassen, richtet sich die Düse sanft wieder aus. Und Lilium hat es so konzipiert, dass das verteilte Antriebssystem bei der Schräglage ein wenig mehr Senf auf die Außenflügelstützen ausübt, um die Nase des Flugzeugs etwas schneller in die Kurve zu schwenken, ohne dass ein Ruder erforderlich ist.

Im Reiseflug reagiert der Jet nicht mehr auf Gierbefehle, aber ansonsten behält der linke Steuerknüppel die gleiche Gesamtfunktion bei: Ziehen Sie ihn nach hinten, um an Höhe zu gewinnen, und drücken Sie ihn nach vorne, um das Flugzeug nach unten zu bringen. Allerdings fühlt sich das in der Praxis ganz anders an; Wenn Sie den linken Steuerknüppel nach hinten ziehen, neigt sich das Flugzeug beim Steigen nach hinten, und wenn Sie den linken Steuerknüppel nach vorne drücken, wird die Nase nach unten gedrückt, beides auf einen kontrollierten maximalen Winkel.

Das ist die Kontrolle, die mein Gehirn am meisten verwirrt; Ich erwarte, dass der rechte Steuerknüppel das Nicken und Rollen übernimmt, während der linke eher wie ein Gashebel wirkt. Aber es dauert nicht lange, bis ich den Dreh raus habe, und schon bald pendele ich fröhlich zwischen Wolkenkratzern hin und her und mache mich selbst zur Bedrohung.

So wird es in der Praxis natürlich nicht geflogen, also sagt mir von Lepel, ich solle über das Wasser hinausgehen und eine Haarnadelkurve um die Freiheitsstatue herum im Fluss besichtigen, um sie zu besichtigen. Und sobald Sie Kurs, Fluggeschwindigkeit und Höhe festgelegt haben, bleibt Ihnen eigentlich nichts anderes übrig, als die Steuerknüppel loszulassen und die Aussicht zu genießen. Der Jet fliegt in einer geraden und ebenen Linie.

Wir nähern uns der Freiheitsstatue mit der vom Jet erreichten Höchstgeschwindigkeit von 136 Knoten (157 mph/250 km/h), dann ziehe ich den rechten Steuerknüppel zurück, um langsamer zu werden. Was zum Teufel, ich ziehe es ganz nach hinten, und die Elektrodüsen kreischen, als das Flugzeug hochfährt, wobei es einen ziemlich holprigen Übergang in einen angehobenen Schwebemodus vollzieht und schließlich langsamer wird, bis hin zu einem surrealen, stationären Schwebemodus mit einer großartigen Aussicht nach oben Die Nase der Statue. „Absolut stabil“, sagt von Lepel. „Selbst bei Seitenwind blieb man hier auf der Stelle.“

Wenn ich den Steuerknüppel wieder nach vorne drücke, nimmt der Jet schnell Fahrt auf, und ich drehe ihn mit etwa 50 Knoten (58 mph/93 km/h) zurück, um zurück zu den Türmen der Stadt zu fliegen. Von Lepel sagt mir, ich solle zum One World Trade Center gehen und oben landen.

Wenn ich mich von oben nähere, reduziere ich die Geschwindigkeit, während ich mich auf die Plattform lasse. eVTOL-Piloten wissen genau, wie viel Batterie diese Vögel im Schwebeflug verbrauchen. Die Kunst wird also darin bestehen, so lange wie möglich auf dem Flügel zu bleiben und die VTOL-Flugphase so kurz wie möglich zu halten. Wenn man auf den Hubschrauberlandeplatz oben auf dem Gebäude blickt, ist es ein Kinderspiel, den Jet direkt im großen gelben Kreis abzusetzen, nicht schwieriger als die Landung einer Drohne. Es landet mit einem Minimum an Aufwand.

„Gut gemacht“, sagt von Lepel, „Ihr Ansatz war genau so, wie wir es tun würden. Wir wollen nicht zu viel Zeit damit verschwenden, herumzuschweben. Also gleiten wir langsam wie ein Starrflügler hinein und kommen irgendwie diagonal wieder herunter.“ und nicht vertikal. Sie sehen das H auf dem Hubschrauberlandeplatz und kommen herunter, und Sie werden vielleicht 20 Sekunden lang nur von der Schubkraft unterstützt. Das sind also 15 Minuten nach dem Start, und Sie sind herumgeflogen und hatten ein Treffen mit der Freiheitsstatue , zwischen Hochhäusern in New York City geflogen und sicher auf einem Wolkenkratzer gelandet. Was will man mehr?“

Es ist möglich, den Lilium Jet auf eine Art und Weise zu fliegen, die in der Kabine ziemlich rau und unangenehm ist. Es wäre für Lilium auf jeden Fall möglich, diese Situationen direkt aus dem Flugcontroller heraus zu steuern und alles super reibungslos zu gestalten, aber im Moment plant das Unternehmen dies nicht; Piloten, sagt von Lepel, neigen allgemein dazu, sich für mehr Kontrollbefugnisse zu entscheiden, sofern diese verfügbar sind. Sie würden lieber lernen, diese Dinger reibungslos zu fliegen, behalten aber die Fähigkeit, im Schwebeflug hart seitwärts zu rollen oder bei Bedarf bis zu einem nervenaufreibenden Stopp anzuhalten; Im Notfall haben Sicherheit und Kontrolle Vorrang vor Komfort, und dem kann man kaum widersprechen.

Das Steuerungsschema befindet sich noch in der Entwicklung, aber aufgrund meiner kurzen Erfahrung an den Steuerknüppeln ist es eindeutig um eine Größenordnung einfacher, dieses eVTOL zu fliegen, als einen Starrflügler zu steuern oder das viergliedrige Steuerungssystem eines Standardhubschraubers zu manipulieren. Sie können es absolut sicher fliegen, wenn auch nicht besonders reibungslos, ohne jegliche Erfahrung und nur ein kurzes Gespräch, um Sie anzuleiten.

Die Ausbildung von eVTOL-Piloten wird noch einige Zeit in Anspruch nehmen; Es gibt viel mehr zu lernen als nur das Fliegen des Flugzeugs. Aber der fliegende Teil könnte einfacher sein als alles andere am Himmel, was praktisch ist, da eVTOLs sich in den kommenden Jahrzehnten voraussichtlich in großer Zahl verbreiten werden.

Irgendwann (oder zumindest zunächst in China) wird es nicht mehr nötig sein, dass diese Dinger das Gewicht und die Kosten menschlicher Piloten tragen müssen. Um ehrlich zu sein, ist die autonome Flugsteuerung in Verbindung mit ferngesteuerten Ersatzpiloten wahrscheinlich bereits weit genug fortgeschritten, um die Kontrolle zu übernehmen. Doch die europäischen und amerikanischen Luftfahrtbehörden gehen bei dieser neuen Flugzeuggeneration langsam und stetig voran, und es könnte ein Jahrzehnt dauern, bis sie autonome eVTOLs für die Passagierbeförderung zulassen.

Wenn das eVTOL-Segment also wie erwartet durchstartet, wird es in ein paar Jahren einige eVTOL-Pilotenjobs für Flugzeuge wie den Lilium Jet, den Joby S4, den Archer Midnight und eine Vielzahl anderer Konkurrenten geben. Es sieht sicherlich nicht nach der Art von Job aus, den man für eine langfristige Arbeitsplatzsicherung annehmen würde; Die Roboter werden es eher früher als später schaffen. Aber diese Flugzeuge sollten ziemlich einfach und angenehm zu fliegen sein, und Sie werden vom Büro aus mit Sicherheit den König aller Aussichten haben.

Schauen Sie sich im Video unten an, wie Liliums Subscale-Testflugzeug seine Höchstgeschwindigkeit von 250 km/h (155 mph) erreicht.

Ein großes Dankeschön an Andreas, Meredith, Christine, Daniel und das Lilium-Team, die diesen Besuch für mich organisiert und den Simulator zur Verfügung gestellt haben.

Quelle: Lilie