Hallo zusammen,

schon einmal an das Thema Sicherheit und Schutz beim Drohnen-Einsatz gedacht? Dazu gehört das richtige Kalibrieren des Multikopters, das Aktualisieren auf die aktuelle Firmware oder das Abschließen einer Modellflieger-Haftpflichtversicherung. Doch zunehmend wollen die Multikopter-Hersteller auch Rettungsfallschirme in ihre Systeme integrieren. Das soll Sicherheit für den Kopter selbst sowie die hochsensible Kameratechnik gewährleisten. Im Beitrag wollen wir uns verschiedene Rettungsfallschirme (engl. parachute rescue system) genauer anschauen und künftige Erfahrungen miteinander austauschen.

Rettungsfallschirme brauchen Gewicht und Platz

Einer der aktuell größten Hersteller bietet bereits einen Rettungsfallschirm für Drohnen an: Das chinesische Unternehmen DJI veröffentlichte erst kürzlich ein Video vom so genannten „DJI Dropsafe“-Kit (Rescue System), das vorwiegend für höherpreisige Multikopter-Modelle à la DJI S800 Spreading Wings, DJI S900 Spreading Wings oder DJI S1000 Spreading Wings entwickelt worden ist. Für kleinere Drohnen-Modelle wie dem DJI Phantom 2 ist aktuell noch nichts geplant, was wohl auch der relativ geringen Zuladung zu verdanken ist. Die Integration von Sicherheitssystemen erzeugt – wie auch im Automobilbau – eine Negativspirale: Sicherheitstechnik und außergewöhnliches Zubehör braucht Platz und sorgt für zusätzliches Gewicht. Wie wir wissen, ist der Platzbedarf ebenso wie die effektive Zuladung bei Multikoptern sehr begrenzt. Außerdem beeinflusst zusätzliches Gewicht die Flugeigenschaften und macht den Quadro-, Hexa- oder Oktokopter unter Umständen flugunfähig. Je größer die Zuladung, umso größer sollte die Akku-Kapazität sein. Die Zuladung beeinflusst also nicht nur die Flugeigenschaften an sich, sondern auch die maximale Flugzeit. Damit die unter einem hohen Gewicht extrem beanspruchten Propeller während des Fluges nicht bersten oder brechen, muss die Aerodynamik verbessert sowie leichte und stabile Materialien – z.B. Carbon-Propeller aus Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoff – verwendet werden. Derartige Verbesserungen sind bei bekannten RTF-Kits (z.B. DJI Phantom 2 Vision) im Gegensatz zu selbstgebauten Multikoptern nur schwer zu realisieren, da Hersteller wie DJI den Einbau von Zubehör mit proprietärer Technik in der Regel unterbinden.



Multikopter-Rettungsfallschirme: Präventive Sicherheitsmaßnahme

Dennoch steht die Entwicklung von Multikopter-Rettungsfallschirmen für den Aftermarket hoch im Kurs. Dabei ist es zunächst egal, ob Hexa- und Oktokopter dank ihrer größeren Regler-Anzahl auch beim Ausfall von nur ein oder zwei Reglern sanft und sicher gelandet werden können. Denn auch der Totalausfall aller Regler ist ein denkbares Szenario. Zudem können fehlerhafte Kontakte und Verbindungen die Energieversorgung stören oder unter Umständen die Verbindung zur Flugsteuerung – und letztlich zum Piloten – unterbrechen. So kann jeder Multikopter zu einem gefährlichen Geschoss werden. Sinn und Zweck eines Rettungsfallschirms ist es, ist Abhängigkeit vom Gewicht und der Flughöhe, das bemannte oder unbemannte Fluggerät langsam und sicher zu landen. Ebenso wie Failsafe-Modi sollten Rettungsfallschirme an Multikoptern ausschließlich präventiv benutzt werden.



Probleme beim Bau von Multikopter-Rettungsfallschirmen

• Anders als bei Segelfliegern bereiten Rettungsfallschirme/Notschirme an Multikoptern einige Probleme. Damit die Propeller die Leinen des Rettungsfallschirms nicht beschädigen und damit der Schutzzweck erlischt, müssen die Regler kurz vor der Auslösung abgeschaltet werden. Spätestens an diesem Punkt ist der Kopter nicht mehr zu kontrollieren. Damit stellt die Auslösung ein Problem dar: Das Öffnen eines Rettungsfallschirms kann von Piloten selbst, oder aber automatisch ausgelöst werden.
  
• Da Rettungsfallschirme lediglich präventiv eingesetzt werden sollten, erfordert der manuelle Eingriff ein gewisses Wissen über den Flugzustand des Kopters. Unerfahrene Piloten könnten den Notfallschirm also auch dann auslösen, obwohl der Kopter noch kontrollierbar gewesen wäre. Andererseits erfordert der automatische Auslöse-Mechanismus eine ausgereifte Flugsteuerung, die brenzlige Gefahrensituationen erkennt und den Notfallschirm zum richtigen sowie notwendigen Zeitpunkt öffnet.
• Ein weiteres Problem stellt der Auslöse-Mechanismus selbst dar: Rettungsfallschirme an Multikoptern könnten mit Hilfe von Brennstoff gezündet und entfaltet oder gar rein mechanisch geöffnet werden. Ersteres erfordert das richtige Material sowie eine ausgereifte Explosions- und Falttechnik. Zudem muss nicht nur der Rettungsfallschirm selbst, sondern auch die Auswurfvorrichtung, die Treibstoffmischung und die Zündung des Rettungsfallschirms speziell auf die Größe des Multikopters angepasst sein. Rettungsfallschirme mit Treibgas-Kartuschen bzw. Druckgaspatronen, wie sie beispielsweise bei bemannten Luftfahrzeugen verwendet werden, sind also noch Zukunftsmusik. Bis dato arbeiten Rettungsfallschirme für Multikopter nahezu ausschließlich mit rein mechanischen Feder-Mechanismen.

Opale Paramodels: Rettungsfallschirme für DJI- und andere Multikopter-Systeme

Opale Paramodels ist ein französischer Entwickler und Hersteller rund um das Thema RC-Gleitschirmflieger. Damit verfügt das Unternehmen auch über entsprechendes Know-how, was Rettungsfallschirme für Multikopter anbetrifft. Aktuell entwickelt Opale Paramodels verschiedene Notschirme für DJI-Systeme (z.B. S800 EVO oder S1000), die sich ohne Explosionstechnik öffnen und nach Belieben nachgerüstet werden können. Da die Notschirme an das Gewicht der Kopter angepasst sind, bietet Opale Paramodels mehrere verschiedene Rescue-Kits an (u.a. Multirotor, Paramotor RC, DJI S800, SkyHero, DJI S1000).



Montage, Installation, Funktionsweise

Montage-Anleitungen und Installationsanleitungen für Multikopter-Rettungsfallschirme: opale-paramodels.com/index.php/en/support/manuals. Opale Paramodels liefert Rettungsfallschirme im Kit an. Das Sicherheitspaket für Multikopter beinhaltet Montagematerial, Montageplatte, den Rettungsfallschirm, im Falle des S800 einen sechs Quadratmeter großen Notfallschirm und einen speziellen Servomotor, der für den Auslöse-Mechanismus verantwortlich ist. Der Rettungsfallschirm kann beliebige Male verwendet werden. Das System (siehe Video) kann wahlweise unter dem Akku-Fach oder, wenn ein Gimbal samt Kamera verwendet wird, auch oberhalb des Kopters (auf der Hauptplatte) platziert werden.



Aktuell bietet Opala Paramodels verschiedene Notschirme in den Größen 1,8cm² / 2,5cm² / 4,0cm² / 6,0cm² / 12,0cm² sowie 15,0 cm² an.

• Fallschirme mit einer Größe von 1,8 Quadratzentimetern eignen sich für Multikopter mit bis zu einem Gewicht von drei Kilogramm (3Kg).
  
• Fallschirme mit einer Größe von 2,5 Quadratzentimetern eignen sich für Multikopter mit bis zu einem Gewicht von vier Kilogramm (4Kg).
• Fallschirme mit einer Größe von 4,0 Quadratzentimetern eignen sich für Multikopter mit bis zu einem Gewicht von fünf Kilogramm (5Kg).
  
• Größere Fallschirme eignen sich für Multikopter ab fünf Kilogramm (<5Kg) – also nur in den wenigsten Fällen.
  

Folgende Tabelle verdeutlicht die Fallgeschwindigkeit eines Kopters bei geöffnetem Fallschirm unter Abhängigkeit von dem Kopter-Gewicht. Die Fallgeschwindigkeiten bleiben dank angepasster Rettungsfallschirm-Größe nahezu identisch.



Folgende Grafik (aeroplanecenter.fr) verdeutlicht die Größe des Rettungsfallschirms unter Abhängigkeit von dem Kopter-Gewicht.




Mars Parachutes: Recovery Systems für Multirotor Aerial Systems

Neben Opale Paramodels bietet auch Mars Parachutes Rettungsfallschirme für Multikopter an. Aktuell hat der Hersteller Fallschirme drei Fallschirme für jeweils 149 US-Dollar (MARS MINI), 389 US-Dollar (MARS PARACHUTE 58) und 1.499 US-Dollar (MARS PARACHUTE 120) im Sortiment. marsparachutes.com


MARS MINI PARACHUTE im VIDEO


MARS PARACHUTE 58 im VIDEO


MARS PARACHUTE 120 im VIDEO