Bild: @Alwinart
Der norwegische Student @Alwinart ist bekannt für seine künstlerischen Tesla-Designkonzepte. Normalerweise fokussiert er seine Kreativität mehr auf die Elektroautos, aber vor kurzem hat er sich an ein elektrisches Flugzeug im Tesla-Stil gewagt, konkret ein VTOL, also eines, das senkrecht starten und landen kann. Es sieht sehr elegant aus und sammelte auf Twitter viele positive Kommentare. Aber kann so etwas wirklich fliegen?
Forscher kommentiert Vorschlag für Tesla
In der Luftfahrt gibt es das Sprichwort: „Was gut aussieht, fliegt auch gut“. Für viele Designs der Vergangenheit stimmt das auch, solange fließende, ästhetische Formen für Rumpf und Tragflächen in traditionellen Konfigurationen verwendet werden. Die SR-71 von Lockheed ist so ein Beispiel: Der Aufklärer ist das schnellste Flugzeug der Welt, und er sieht auch so aus. Ausgesprochen elegant wirkt auch die filigrane Valkyrie X des Startups Centauri, wobei die Serienproduktion dieser Entenflügel-Konfiguration auch noch etwas auf sich warten lassen wird.
Zu dem Tesla-Entwurf des jungen Designers äußerte sich unter anderem der Fraunhofer-Forscher Florian Hilpert. Generell sind Tri-Copter (also Fluggeräte mit drei Rotoren) schwierig zu stabilisieren, erklärte er, und speziell bei diesem Konzept gebe es Probleme mit der Steuerung der Hochachse. Ein schwenkbarer Propeller am Heck könnte diese Aufgabe übernehmen, wäre aber träge und würde mehr mechanischen Aufwand bedeuten. Außerdem wäre die Folge, dass das Tesla-VTOL nicht mehr steuerbar wäre, wenn nur dieser eine Propeller ausfiele.
Tesla eVTOL Concept⚡️
Thread with renders. Been a fun and different project. Currently making a 3D-Print, then back to designing cars pic.twitter.com/9FkMJJk2Nd
— Alwin (@Alwinart) May 31, 2021
Auch die schwenkbaren Propeller in der vorderen Tragfläche des Konzepts sind alles andere als optimal platziert: Der Luftstrom würde schon durch die Eintrittskante der Tragfläche verwirbelt, was nicht nur Lärm im Zusammenspiel mit dem Propeller zur Folge hat, sondern auch einen schlechteren Wirkungsgrad des Antriebs. Der durch den Propeller in Rotation versetzte Luftstrom trifft dann noch auf den hinteren Teil der Tragfläche, was mehr unnötige Wirbel, Widerstand und Lärm bedeutet.
Propeller sind ein Kompromiss
Hinzu kommt: Die drehbar geplante Antriebseinheit, die im Schwebeflug das gesamte Gewicht tragen muss, ist elektrisch und mechanisch komplex. Alles in allem würde ein Ingenieur wohl versuchen, die Propeller so frei wie möglich an- und abströmen zu lassen. Das von @Alwinart für einen Tesla-Flieger vorgeschlagene Design ist also passend elegant, aber wenig effizient. Zusätzlich ist die Auslegung des Propellers für Auftrieb- ebenso wie Vortriebserzeugung ein Kompromiss, der beiden Flugphasen nur teilweise gerecht wird. Im Schwebeflug erkauft man sich damit einen unnötig hohen Lärmpegel, im Vorwärtsflug hätten die Propeller einen geringeren Wirkungsgrad.
Einer der Twitter-Vorschläge dazu: Wenn man schon ein komplexes Design akzeptiert, könnte man auch gleich noch das Antriebskonzept umdrehen. Die vorderen Propeller könnten nur für den Schwebeflug dienen und im Vorwärtsflug hinter einer Klappe versteckt bleiben, um eine glatte, auftriebserzeugende Flügel-Oberfläche zu erhalten. Der hintere Propeller könnte dann drehbar und für den Vorwärtsflug optimiert werden.
Struktur-Batterie wie für neues Model Y
Optisch gelungen, aber technisch ebenfalls heikel ist zudem das hochgezogene Heck. Das damit notwendige sehr lange Fahrwerk wäre unnötig schwer, oder der Schwerpunkt des Flugzeuges wäre weit vorne. Trotzdem hat sich @Alwinart auch technische Gedanken gemacht. Zu seinem Entwurf schreibt er von „structural integrated batteries“, also von Batterien, die in die Struktur des Fluggeräts integriert sind. Genau das Gleiche hat Tesla bei seinen Elektroautos vor, zum ersten Mal wohl beim Model Y aus den neuen Gigafactorys in Deutschland und Texas.
Insgesamt lässt sich festhalten: Auch der Entwurf von @Alwinart für ein fliegendes statt fahrendes Transportmittel von Tesla sieht gut aus. Für die Realität und aus technischer Sicht gäbe es daran aber noch viel zu verändern, was auch auf das Design zurückwirken könnte. Auf der anderen Seite gilt vor allem im Modell-Flugzeugbau auch der Spruch: Mit genügend oder auch übertrieben viel Motorleistung lässt sich fast alles zum Fliegen bewegen – YouTuber haben das zum Beispiel schon mit einer Badewanne geschafft.
