3 Vorbild für das Flugobjekt: der Würfelgürtel von Paul Schatz Inspirierend: pulsatorischer Antrieb durch Umstülpung Prozesssicher: permanente Diagnose in Echtzeit Rhythmisches Wechselspiel zwischen Ausdehnen und Einziehen Die Bewegung des Flugobjekts erfolgt durch pulsatorischen Antrieb. Für die Umstülpung ist das Wechselspiel zwischen Diastole und Systole, also zwischen Ausdehnung und Zusammenziehen in rhythmischer Folge, verantwortlich. Zwei Phasen vor, zwei Phasen Pause: Vortrieb durch Inversion Bei einer ganzen Umdrehung der Inversionsbewegung öffnet sich das Zentrum und stellt sich in Form eines nach unten stehenden Dreiecks dar. Bei weiterer Inversion wird daraus ein Dreieck mit der Spitze nach oben. In diesen beiden Phasen erzeugt der Würfelgürtel Schub und bewegt sich vorwärts. Danach schließt sich das Dreieck zweimal hintereinander, wobei SmartInversion in beiden Phasen keinen Schub erzeugt und auf der Stelle verharrt. Vergleichbar ist diese Bewegung mit dem peristaltischen Antrieb von Quallen. Totenpunktfreie Umstülpung Um die Gliederkette gestützt umzustülpen, werden die drei Servostellmotoren durch eine OnBoard-Unit parallel koordiniert. Dabei laufen je nach Phase zwei der Servos vor und ein Servo läuft nach. In gewissen Phasen aber müssen die Servostellmotoren entgegengesetzt bewegt werden. Dies geschieht indem das mathematische Modell des Würfelgürtels in vier Phasen in der OnBoard-Unit hinterlegt ist, die so die Stellmotoren ansteuert. Eine totenpunktfreie Umstülpung ist gewährleistet, sodass die Inversion in jedem Punkt angefahren werden kann. Flugsicherheit durch Condition Monitoring Während des Flugs werden laufend Daten wie Batterieladezustand und Stromverbrauch erfasst und in Echtzeit überprüft. Das Prinzip der permanenten Diagnose ist für Festo ein Garant für Prozesssicherheit in der Automatiserungstechnik. Schwebender Würfelgürtel Um den umstülpbaren Würfelgürtel zu erhalten, öffnen sich einer Blume gleich, die drei „Blütenblätter“ der Andockstation. Als mittlerer Teil stößt sich die mit Helium gefüllte Gliederkette vom Sternkörper ab, der als Sockel übrig bleibt. Das Helium kompensiert die Schwerkraft der Würfelkette und erzeugt so den Auftrieb des Flugobjekts. 2130 Liter Helium werden für etwa 2334 Gramm Auftrieb benötigt, um das Objekt im Luftraum fortzubewegen. Der Vortrieb wird durch die Inversion des Objektes erzeugt und kann somit als Inversionsantrieb bezeichnet werden. Leichtbau aus sechs gleichen Prismen Der Würfelgürtel setzt sich aus sechs gleichen Prismen zusammen. Jedes Prisma ist aus zwei Kohlefaserdruckstäben und vier umlaufenden Kohlefaserkantenstäbe aufgebaut, die einen Spannrahmen bilden. Umspannt werden die Kohlefaserstäbe mit einer gasdichten Hüllmembran. Die sechs einzelnen Prismen sind mit Helium gefüllt. In der Hülle halten 14 Schotts die Außenmembrane auf Abstand und sorgen so für ein geometrisch exaktes und winkeltreues Prisma.
RkJQdWJsaXNoZXIy NzczNDE0