Dieses Frachtflugzeug flog ohne Pilot an Bord

Der Flug dauerte insgesamt etwa 12 Minuten und startete vom Flughafen Hollister in Nordkalifornien. Betrieben wurde er von Reliable Robotics, das seit 2019 an einem halbautomatischen Flugsystem arbeitet, bei dem das Flugzeug von einem Piloten ferngesteuert wird.

Bei dem Flugzeug handelte es sich um eine Cessna Caravan, ein robustes einmotoriges Flugzeug, das gerne für Flugtraining, Tourismus, humanitäre Einsätze und regionale Fracht eingesetzt wird.

"Cessna hat 3.000 Caravans gebaut - es ist das beliebteste Frachtflugzeug, von dem Sie noch nie gehört haben", sagt Robert Rose, CEO von Reliable Robotics. "Die Piloten werden Ihnen sagen, dass es das Arbeitspferd der Branche ist.

"Die Herausforderung bei diesem Flugzeug ist jedoch, dass es in geringerer Höhe und unter ungünstigeren Wetterbedingungen fliegt als viele andere große Flugzeuge heutzutage. Der Betrieb ist also sehr viel gefährlicher, und die Automatisierung wird einen großen Beitrag zur Verbesserung der Sicherheit dieser Operationen leisten.

Nach Angaben des Beratungsunternehmens AviationValues sind derzeit 900 Caravans im Einsatz, wobei FedEx, das den Typ seit 1985 verwendet, mit rund 200 Maschinen der größte Betreiber ist. Reliable Robotics arbeitet nun mit der Federal Aviation Administration zusammen, um seine Technologie für den kommerziellen Betrieb zu zertifizieren, und geht davon aus, dass dieser Prozess in nur zwei Jahren abgeschlossen sein wird.

Kein Videospiel

Der Fernbedienungsoperator - ein echter Pilot, der zertifiziert sein muss, um das Flugzeug genau so zu fliegen, als säße er im Cockpit - sendet über verschlüsselte Satellitensignale Befehle an das Flugzeug, steuert das Flugzeug aber nicht in Echtzeit und erhält auch keine visuellen Informationen vom Flugzeug selbst.

Die von ihnen verwendete Schnittstelle ähnelt eher derjenigen von Fluglotsen als der von Drohnenpiloten. "Das ist kein Videospiel", sagt Rose. "Es gibt keinen Joystick, und man kann das Flugzeug nicht von Hand fernsteuern. Es gibt keine Videoübertragung, die einem Echtzeit-Feedback gibt. Die Steuerung des Flugzeugs besteht im Wesentlichen aus einem Menü mit Optionen: Man kann es sich wie ein 'wähle dein eigenes Abenteuer' vorstellen, je nachdem, wo sich das Flugzeug befindet, und es gibt eine Reihe von Tasten, mit denen der Pilot das Flugzeug an einen anderen Ort lenken kann."

Jeder an das Flugzeug gesendete Befehl enthält alle für die Landung erforderlichen Anweisungen, so dass das Flugzeug immer weiß, was zu tun ist, selbst wenn die Kommunikation unterbrochen ist. "Man könnte sagen, dass das Flugzeug autonom ist", erklärt Rose. "Wenn man ihm nichts anderes befiehlt oder die Kommunikation mit ihm abbricht, wird es das tun, was man ihm zuletzt befohlen hat - das ist die Definition von Autonomie. Er hat keine direkte menschliche Kontrolle.

Ein Blick in das Cockpit während des Fluges, ohne dass ein Pilot zu sehen ist.

Im Vergleich zu einem herkömmlichen Autopiloten ist das System von Reliable Robotics in der Lage, alle Phasen eines Fluges durchzuführen, einschließlich der Bewegung aus dem Flugsteig heraus und in Richtung Landebahn sowie des Starts und der Landung. Aber was andere Flugzeuge oder Fluglotsen betrifft, ist es wie jedes andere Flugzeug, sagt Rose, denn der ferngesteuerte Bediener reagiert auf Funkrufe und wickelt die Sprachkommunikation so ab, dass es unmöglich ist, zu erkennen, dass er nicht an Bord ist.

Was ist, wenn etwas schief geht? Laut Rose gibt es zumindest einen Vorteil bei der Handhabung von Notfällen aus der Ferne: Wenn ein Pilot die Kontrolle über sein Flugzeug verliert, kann er die Flugsicherung sofort über die Position und den letzten Befehl informieren. "In vielerlei Hinsicht ist dies besser als die heutige Funktionsweise von Flugzeugen, denn wenn man am Himmel herumfliegt und den Funkverkehr verliert oder etwas mit dem Flugzeug schief geht, muss man etwas tun, und die Flugsicherung hat keine Ahnung, was man tun wird. Sie müssen also den Luftraum um dich herum räumen, weil niemand weiß, was du vorhast."

Größere Flugzeuge

Sobald das System kommerziell verfügbar ist, werden weitere Sicherheitsmaßnahmen in Kraft treten, darunter eine Chipkarte, die für den Betrieb jedes Flugzeugs erforderlich sein wird. Außerdem werden die Piloten von einem Kontrollzentrum aus arbeiten, wo sie von anderen Personen überwacht werden.

Im Moment will Reliable Robotics das System für die Caravan zertifizieren, testet es aber bereits an einem größeren Flugzeug der US-Luftwaffe - dem KC-135 Stratotanker, einem militärischen Tankflugzeug, das auf der alten Boeing 707 basiert - und hofft, innerhalb von fünf bis zehn Jahren mit Tests an Jet-Frachtflugzeugen beginnen zu können.

Nach Ansicht von Rose würden sich ferngesteuerte regionale Frachtflugzeuge sowohl auf die Sicherheit als auch auf den anhaltenden Pilotenmangel positiv auswirken. "Der Pilotenmangel setzt den Betrieb kleinerer Flugzeuge unter Druck, weil die größeren Flugzeuge alle Piloten absorbieren und es viel schwieriger wird, den Betrieb mit kleineren Flugzeugflotten aufrechtzuerhalten.

"Wir sehen in der Fernsteuerung eine Möglichkeit, dieses Problem in naher Zukunft zu lösen. Er fügt hinzu, dass die Fluggesellschaften ihren Betrieb rationalisieren können, weil Zwischenlandungen nicht mehr erforderlich sind, da die Piloten von einem einzigen Standort aus arbeiten können.

Die Crew bereitet die Cessna Caravan für den unbemannten Flug vor.

Was die Sicherheit betrifft, so sagt Rose, dass das System häufige Unfälle verhindern wird, die auf menschliches Versagen zurückzuführen sind, wie z. B. "unbeabsichtigte Kollisionen mit dem Gelände" und Kontrollverlust im Flug, die für die meisten tödlichen Abstürze verantwortlich sind. Rose erklärt, dass das System von Reliable Robotics so konzipiert wurde, dass es diese Unfälle verhindert, indem es beispielsweise einen Abgleich mit einer Gelände- und Hindernisdatenbank vornimmt, falls das Flugzeug fälschlicherweise so programmiert wurde, dass es in etwas hineinfliegt.

"Bedeutsamer Meilenstein"

Die Geschichte der unbemannten Flugzeuge reicht bis in die Anfangsjahre der Luftfahrt zurück. Die ersten unbemannten Flugzeuge wurden in den USA und Großbritannien während des Ersten Weltkriegs entwickelt.

Merlin Labs und XWing, beide in den USA, sowie Volant im Vereinigten Königreich gehören zu den Unternehmen, die ähnliche Systeme wie Reliable Robotics entwickeln und sich dabei auch auf den Frachtbereich konzentrieren.

In den letzten Jahren hat auch das Konzept der pilotenlosen Lufttaxis an Interesse gewonnen, mit einem ersten historischenFlug des deutschen Unternehmens Volocopter in Dubai im Jahr 2017; das Emirat plant nun, innerhalb von drei Jahren seinen ersten "Vertiport" für fliegende Taxis zu eröffnen, allerdings mit Fahrzeugen, die von menschlichen Piloten bemannt werden. In China erhielt das urbane Luftmobilitätsunternehmen EHang im Oktober als erstes Unternehmen die vollständige Zulassung der lokalen Behörden für den Flug einer unbemannten Passagierdrohne - das Ergebnis von über 40.000 Testflügen.

Das Architekturbüro Foster + Partners hat ein Konzept für einen Vertiport für vertikal startende und landende Fahrzeuge in Dubai erstellt, das in diesem Rendering zu sehen ist.

Dubai plant seit langem einen fliegenden Taxidienst. Das fliegende Elektroauto XPeng X2 absolvierte seinen ersten öffentlichen Testflug in Dubai auf der Technologiemesse Gitex im Oktober 2022.

Das chinesische Unternehmen XPeng Aeroht hofft, innerhalb von nur fünf Jahren ein fliegendes Fahrzeug für die öffentliche Nutzung in kleinen regulierten Stadtgebieten zur Verfügung zu haben.

Der XPeng X2 ist nur eines von Dutzenden fliegenden Autos, die derzeit entwickelt werden. Das fliegende Ein-Personen-Auto von SkyDrive, das als emissionsfreies Fluggerät konzipiert ist, war ebenfalls auf der Gitex 2022 zu sehen.

Ein weiteres Lufttaxi in der Entwicklung ist dieses Fahrzeug des chinesischen Unternehmens Ehang. Nach mehreren erfolgreichen öffentlichen Testflügen hofft man, dass der Ehang 216 bis 2025 fertig sein wird, wenn die chinesische Regierung fliegende Taxis in der Luft haben will.

Der Prototyp des Drohnentaxis von Hoversurf hat 2021 seinen ersten Testflug absolviert, und das Unternehmen hofft, dass es bis 2025 im städtischen Luftraum eingesetzt werden kann. Hoversurf arbeitet auch an Plänen für eine Drohnen-Krankenwagen.

Der deutsche Volocopter 2X verfolgt einen anderen Ansatz als das fliegende Auto. Technisch gesehen handelt es sich um einen elektrischen Multirotor-Hubschrauber, der als Lufttaxi in städtischen Ballungsräumen eingesetzt werden soll.

Der Prototyp des CityAirbus NextGen ist ein vollelektrisches senkrecht startendes und landendes Fahrzeug (eVTOL). Was ihn von vielen anderen Fahrzeugen für den Stadtflug unterscheidet, ist, dass er Platz für vier Passagiere bietet und nicht nur für einen oder zwei.

Der Lilium Evtol Jet ist als schwebender Kleinbus konzipiert. Er hebt senkrecht ab, gleitet aber auf den Flügeln durch die Luft und nutzt einen elektrischen Jet-Antrieb.

Das in Israel gegründete Unternehmen Eviation Aircraft hat Alice, das weltweit erste elektrische Passagierflugzeug für den Pendlerverkehr, entwickelt und erfolgreich geflogen.

Kühne Entwürfe für einen "Vertiport" in Dubai

Laut Jack W. Langelaan, Professor für Luft- und Raumfahrttechnik an der Penn State University, der nicht an Reliable Robotics beteiligt ist, hat das Unternehmen einen wichtigen Meilenstein erreicht, indem es einen Flug von Hangar zu Hangar ohne einen Piloten an Bord absolviert hat.

"Es gibt viele schwierige Dinge bei Roboterflugzeugen", sagte er gegenüber CNN. "Zwei davon sind der Umgang mit dem Unerwarteten und die Anpassung an das bestehende Flugsicherungssystem. Zum Unerwarteten gehören Dinge wie mechanische und Sensorausfälle.

"Wir können nicht alles vorhersehen, und wir müssen beweisen, dass der Roboter-'Pilot' mindestens so kompetent ist wie ein guter menschlicher Pilot. Auch die Einbindung in das Luftverkehrskontrollsystem ist schwierig: Derzeit wird es von Menschen verwaltet, die über Funk miteinander kommunizieren, so dass Reliable für diesen Aspekt des Fluges einen Fernpiloten eingesetzt hat. Und natürlich war der Fernpilot auch bereit, im Falle von Unvorhergesehenem einzugreifen.

Gary Crichlow, Leiter der Abteilung für kommerzielle Analysen bei der Beratungsfirma AviationValues, stimmt zu, dass die Technologie, die unbemannte Flüge ermöglicht, beeindruckend ist. "Allerdings ist der Sprung zwischen dem Betrieb mit Besatzung und dem unbemannten Betrieb auf globaler Ebene extrem groß", gibt er zu bedenken. "Es geht nicht nur um die Technologie, sondern auch um die wirtschaftlichen und politischen Aspekte des Ersatzes einer hochqualifizierten Gruppe von Menschen durch diese Technologie. Ich gehe davon aus, dass diese Hürden noch schwieriger zu überwinden sind als die technologischen Hürden.