NASA-Forscher zeichnen Lufttaxi-Manöver im Joby S4 Air Taxi Simulator auf

Bildnachweis: Joby Aviation

In einer Welt, die von Daten lebt, gehören Computersimulationen zu den leistungsfähigsten Werkzeugen für die Untersuchung jedes Szenarios. Das Gleiche gilt für die NASA Advanced Air Mobility (AAM) bei der Planung der Zukunft des nationalen Luftraums. Gemeinsam mit Partnern aus der Industrie liefern diese Forscher die Daten, die erforderlich sind, damit selbstfliegende elektrische Lufttaxis und Drohnen ihre Flugrouten so einfach abfliegen können wie Ihr Telefon die Route Ihres Autos.

2 Sarah Eggum, Datenwissenschaftlerin der Federal Aviation Administration (FAA), links, und Brad Drake, Programmmanager des FAA Unmanned Aircraft System Integration Office, analysieren am 19. September in Marina, Kalifornien, Flughöhendaten. Im Hintergrund führen der NASA-Forschungspilot Wayne Ringleberg und der NASA-Projektbetriebsingenieur Andrew Guion Flugpfade im S4-Simulator von Joby Aviation aus. Bildnachweis: Joby Aviation

Piloten und Flugingenieure des AAM der NASA Nationale Kampagne arbeiten gemeinsam mit Joby Aviation an einer Reihe von Flugtestsimulationen im Fahrzeugsimulator von Joby. Die gesammelten Referenzdaten werden Aufschluss darüber geben, wie diese Fahrzeuge im Luftraum fliegen werden, und helfen bei der Entwicklung potenzieller Abflüge, Anflüge, Fehlanflüge und Zwischenlandepunkte.

Die Integration dieser Flugmanöver - die von Flugzeugen zum Starten, Landen und zum Ausweichen vor Gefahren und voreinander verwendet werden - in den AAM-Betrieb ist eine von mehreren Entwicklungsanstrengungen, die notwendig sind, damit diese Fahrzeuge sicher in den Luftraum gelangen können.

Vier NASA-Forschungspiloten sind mit dem Joby-Simulator geflogen, der über Joystick-Steuerung, Avionik und Leistungsmodellierung verfügt und das Fluggefühl des Joby S4-Lufttaxis nachbildet. Bei den Tests wird der Simulator entlang festgelegter Wegpunkte geflogen und es werden Daten gesammelt, um zu analysieren, welche Manöver sich am besten für die Hindernisvermeidung, die Streckeneffizienz, den Passagierkomfort und die Lärmentwicklung eignen.

NASA research pilots David Zahn, left, and Wayne Ringleberg at the controls of Joby Aviation’s S4 simulator entering and testing flight path data to develop navigation codes. Image Credit: Joby Aviation

Die Simulationen experimentieren auch mit einem neuen Flugroutenkonzept, das die Federal Aviation Administration (FAA) als "Deproach" bezeichnet. Dabei kann ein Fahrzeug auf dem Weg zu und von seinem Startpunkt in mehrere Richtungen fliegen und sich über die vorgesehene Flugroute hinaus anpassen, wenn es auf Lufteinschränkungen reagieren muss.

Auf diese Weise könnte das Deproach der Notwendigkeit Rechnung tragen, dass AAM-Fahrzeuge flexibel in niedrigen Höhen operieren können und gleichzeitig den Luftraum schonen.

"Man kann sich einen Vorbeiflug als ein kreisförmiges Verkehrsprofil vorstellen, das Abflug-, Anflug- und Fehlanflugverfahren in einer Weise zusammenfasst, die die derzeitigen Luftraummodelle nicht berücksichtigen", sagte David Zahn, ein NASA-Pilot, der die Arbeit am Joby-Simulator des Projekts leitete. "Die Möglichkeit, dieses neue Modell zu erforschen und dazu beizutragen, den Prozess des Erreichens bestimmter Orte zu rationalisieren, ist ein Beispiel für den Wert dieser Simulationen."

Neben der Feinabstimmung dieses Verfahrens werden die Daten aus den Simulationstests Basiswerte für Höhe, Manövrierbarkeit und Fahrqualität für künftige Tests liefern und letztlich dazu beitragen, die erfolgreichsten Betriebsverfahren für diese Fahrzeuge zu ermitteln.

Die NASA-Forschungspiloten und -Ingenieure nutzen die Daten auch zur Erstellung von Autopilot-Code und Navigationsinformationen speziell für Lufttaxis für die Datenbanken von Flugnavigationssystemen. Dieser Code wurde in Zusammenarbeit mit der FAA entwickelt, deren Vertreter bei den Tests im Rahmen der umfassenderen AAM-Partnerschaft der beiden Behörden anwesend waren.

Die NASA bringt ihr aeronautisches Fachwissen in diese neue Industrie ein und kombiniert diese Simulationen mit anderen Forschungsinstrumenten wie Virtueller Luftraum - Tabletop-Übungen and Testflüge mit Ersatzfahrzeugen. Die Daten und Ergebnisse dieser Bemühungen werden der Öffentlichkeit in Form einer Reihe von technischen Papieren zur Verfügung gestellt, um die Industrie bei ihren Bemühungen zu unterstützen.

Laura Mitchell

Armstrong Flight Research Center

Beau Holder

Armstrong Flight Research Center

Herausgeber: Cody Lydon

Tags:  Aeronautik, Ames-Forschungszentrum, Armstrong Flight Research Center, Vorteile für Sie, Zukünftige Flugzeuge, Grüne Luftfahrt, High-Tech-Computing

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