Wenn eine neue Technologie in das Bewusstsein der Öffentlichkeit rückt, wird in Nachrichtenartikeln und wissenschaftlichen Berichten oft davon gesprochen, dass eine neue Technologie eine alte überholen und verdrängen wird. Bei Drohnen war das nicht anders. In den frühen 2000er Jahren wurde die Drohnentechnologie billiger und erschwinglicher, und viele Menschen begannen, die Drohnentechnologie als Ersatz für Hubschrauber zu erforschen.

Drohnen können Hubschrauber in Situationen wie der Suche und Rettung, der Überwachung von Wildtieren, der Inspektion von Infrastrukturen und einigen fotografischen Anwendungen wie der Immobilienfotografie potenziell ersetzen. Wenn man große Entfernungen zurücklegen und schwere Gegenstände heben will, sind Hubschrauber die einzige Option.

Vor der Zeit der Drohnen waren Hubschrauber die wichtigste Methode, um Luftaufnahmen und -fotografien aus geringer Höhe zu machen. Sie dienten auch als Transportmittel für verschiedene Dienstleistungen und als schnelles Transportmittel für Waren.

In diesem Artikel werden wir uns mit dem Potenzial von Drohnen befassen, Hubschrauber in einer Vielzahl von Aufgaben und Situationen zu ersetzen.

Alle Möglichkeiten, wie Drohnen Hubschrauber ersetzen können

Da die Drohnentechnologie für Unternehmen immer billiger wird, sind verschiedene Aufgaben, die früher nur für Hubschrauber geeignet waren, durch Drohnen einfacher zu erledigen. Manchmal war die neue Anwendung nur eine Übertreibung, und die Realität wurde dem Medienrummel um das Potenzial der Drohnentechnologie nicht gerecht. In anderen Bereichen war die Drohnentechnologie den Hubschraubern jedoch weit überlegen. Zum Beispiel bei der Suche und Rettung, bei der Überwachung von Wildtieren und bei der Überwachung kritischer Infrastrukturen für Energienetze und andere Industriezweige.

Suche und Rettung

Das US-Militär setzt unbemannte Luftfahrzeuge ein, um einen Großteil seiner Such- und Vernichtungsmissionen durchzuführen. Diese unbemannten Luftfahrzeuge (Starrflügler-Drohnen) könnten auch große Wildnisgebiete auf der Suche nach Menschen absuchen, etwa in großen Nationalparks.

In einem von New Scientist veröffentlichten Beispiel nahmen Wissenschaftler der Brigham Young University ein handelsübliches propellergetriebenes Flugzeug mit einer festen Spannweite von 1,2 m, das für einen Flug mit geringer Geschwindigkeit optimiert wurde. Sie passten es an, um autonom zu fliegen und zu suchen.

Ihre Aufgabe war es, Such- und Rettungsteams eine kostengünstige Alternative zu Hubschraubern zu bieten, die in großen Höhen und bei widrigen Wetterbedingungen eingesetzt werden kann. Das Tolle an der Verwendung einer Drohne für Such- und Rettungseinsätze ist, dass die Such- und Rettungsteams große Gebiete ohne Pilotenerfahrung absuchen können. Sie klicken auf den Bildschirm einer computergestützten Karte, und das Fluggerät arbeitet autonom, um diese Gebiete abzusuchen.

In Versuchen haben die Betreiber das Flugzeug zwischen 35 und 150 Minuten lang eingesetzt. Sie konnten eine Attrappe finden, die in der Wildnis abgestellt worden war.

In einem anderen Beispiel, bei dem eine Quadcopter-Drohne zum Einsatz kam und das in der wissenschaftlichen Literatur veröffentlicht wurde, konnte eine Verbraucherdrohne einen Bergsteiger orten. Er und sein Bergsteigerpartner wurden bei der Besteigung des 12^thhöchsten Gipfels der Welt, dem Broad Peak im Karakoram-Gebirge im Nordosten Pakistans, getrennt.

Bei dieser Rettungsaktion wurde eine DJI Mavic Pro Drohne eingesetzt, die bis auf 8400 m Höhe flog, was weit über der in der Spezifikation der Drohne angegebenen maximalen Dienstgipfelhöhe von 5000 Metern liegt.

Nicht nur, dass die Drohne in eine unglaubliche Höhe geflogen ist, der Wind betrug auch ca. 40 km/h und die Lufttemperatur lag bei -10 Grad Celsius.

Wurde das Opfer gefunden, konnte die Drohne schweben, bis das Opfer die Anwesenheit der Drohne mit einem Winken bestätigte. Das Opfer hatte 36 Stunden auf 7600 m in der Nähe der Todeszone genossen, da die dünne Luft eine hohe Sterblichkeitsrate aufweist.

Dieses Beispiel zeigt hervorragend, wie hoch eine Drohne fliegen kann, um eine Flugmission durchzuführen.

Eine weitere Studie befasste sich mit dem Einsatz von Drohnen bei Katastrophen im Tagebau. Sie untersuchte die Flugzeit, die Arbeitslast und die Entfernung, die Drohnen fliegen können, um die Rettungsaktion zu beschleunigen.

Es gibt sicherlich viele Hinweise darauf, dass der Einsatz einer Drohne anstelle eines Hubschraubers bei Such- und Rettungseinsätzen den Einsatzkräften helfen kann, die Personen schneller zu lokalisieren und ihnen einige der Aufgaben und Hebearbeiten abzunehmen, die für die sichere Bergung von Personen erforderlich sind.

Überwachung von Wildtieren

Drohnen sind auch bei der Überwachung von Wildtieren den Hubschraubern überlegen. Das liegt daran, dass sie sehr mobil sind, dass sie die Möglichkeit haben, bestimmte Bereiche der Umgebung heranzuzoomen, und dass sie im Vergleich zu Hubschraubern wenig Lärm verursachen.

Wenn Sie mehr über die beste Drohne zum Filmen von Wildtieren erfahren möchten, lesen Sie meinen anderen Artikel, in dem ich die besten aktuellen Drohnen zur Überwachung von Wildtieren vorstelle, ohne sie zu stören – klicken Sie hier.

In einer von australischen Forschern veröffentlichten Studie untersuchten sie unbemannte Luftfahrzeuge und bemannte Hubschrauber zur Überwachung von Makropodenpopulationen. Hubschraubererhebungen waren eine bewährte und zuverlässige, wiederholbare Methode zur großflächigen Überwachung von Kängurupopulationen. Doch die Verfügbarkeit von Drohnen mit großer Reichweite und ihre geringen Kosten boten eine Möglichkeit, die sie testen wollten.

Mit einer Starrflügler-Drohne mit großer Reichweite wurden Kängurus und andere Wildtierpopulationen auf Landschaftsebene untersucht und die Ergebnisse mit denen der derzeit besten Hubschraubererhebungen verglichen.

Sie schickten Beobachter auf die Rücksitze eines Hubschraubers und verglichen dies mit dem Einsatz der Drohnentechnologie.

Sie stellten fest, dass die Begegnungsrate mit Wildtieren bei der Drohnentechnologie deutlich geringer war als bei der Hubschraubererhebung. Dieses Experiment führte zu einer niedrigen Schätzung der Makropoden-Dichte im Vergleich zum Hubschrauberansatz.

Sie stellten fest, dass die Kameratechnik für die Erfassung von Kängurus und die Drohne erheblich verbessert werden muss.

Eine neuere Studie untersuchte Drohnen und Hubschrauber für die regelmäßig durchgeführten, groß angelegten Tiererhebungen. Auch diese Studie wurde in Australien durchgeführt. Sie kam zu einem ähnlichen Ergebnis und stellte fest, dass die Drohne nur die Hälfte der benötigten Fläche erfassen konnte und nicht in der Lage war, zwischen verschiedenen Arten zu unterscheiden. Sie erfasste weniger als 13 % der bei der Hubschraubererfassung beobachteten Artendichte.

Es wird wohl noch ein paar Jahre dauern, bis die Drohnentechnologie mit der Fähigkeit von Hubschraubern, größere Gebiete zu überfliegen, und der Genauigkeit und Fähigkeit des menschlichen Auges, mehr Tiere zu erkennen als eine Kamera und eine Software mit künstlicher Intelligenz, gleichzieht.

Die Infrastruktur im Blick

Eine der besten Eigenschaften von Drohnen ist es, sich Infrastrukturen wie Stromanlagen und Brücken zu nähern, um detaillierte Fotos und 3D-Modelle für Inspektionen zu erstellen.

Drohnen können direkt unter Brücken fliegen, und manche Drohnen können ihre Kamera direkt nach oben richten, um eine detaillierte Aufnahme von allem zu machen, was sich unter der Brücke befindet.

Windparks sind ein weiterer Bereich, in dem Drohnen die Hubschraubertechnologie und andere Inspektionsmethoden wie Abseilen und Klettern ersetzen könnten.

Windkraftwerke

Bei der Inspektion von Windkraftanlagen muss normalerweise ein Ingenieur die riesige Anlage von innen erklimmen und nach möglichen Schäden oder zukünftigen Betriebsproblemen suchen. Es gibt eine Reihe von Unternehmen, die Drohneninspektionen von Windturbinen anbieten, und andere setzen auch Wärmebildtechnik ein, um heiße Motoren und Reibungspunkte aufzuspüren.

Der Hauptgrund ist die Untersuchung der Unversehrtheit der Rotorblätter, was auf herkömmliche Weise nur sehr schwer möglich ist. Die Klingen einer Wintermahd sind bis zu 5200 m lang, und es ist unglaublich schwer, an sie heranzukommen. In der Vergangenheit hat man versucht, sie mit einem Fernglas und einem Teleskopobjektiv zu untersuchen, aber das ist sehr ungenau und es ist schwer zu dokumentieren, was genau das Problem ist, wenn man eines entdeckt.

Ein Unternehmen namens SkySpecs ist ein Beispiel für ein Unternehmen, das den Betrieb und die Wartung von Windparks optimiert. Sie haben maßgeschneiderte Drohnen sowie Software und Algorithmen für die vorausschauende Wartung entwickelt, um genau diese Frage zu beantworten.

Forscher im Vereinigten Königreich sind noch einen Schritt weiter gegangen und haben autonome Drohnen zur Inspektion von Offshore-Energieanlagen entwickelt. Die Forschungsarbeiten unter der Leitung des Edinburgh Centre for Robotics zielten darauf ab, Menschen von gefährlichen und kostspieligen Aufgaben wie dem Abseilen von Turbinen und dem Aufsuchen von Offshore-Windparks mit Schiffen oder Hubschraubern zu entlasten.

Sprühen in der Landwirtschaft

Das Besprühen von Nutzpflanzen ist eine sehr häufige Anwendung der Drohnentechnologie. Drohnen können direkt über den Feldfrüchten fliegen, so dass möglichst wenig Sprühnebel in benachbarte Felder gelangt, und autonom arbeiten, d. h. sie können ohne ständige Aufmerksamkeit des Piloten in den Reihen der Feldfrüchte auf und ab manövrieren.

Die beiden beliebtesten Sprühdrohnen auf dem Markt werden von DJI hergestellt und können eine Fläche von ca. 30 ac/h abdecken.

Die Anbauflächen, die diese Drohnen abdecken können, sind:

• Agrar>29,7 Acres
• Agrar>24,7 Acres

Die Fläche, die die Drohne abdeckt, hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter das Wetter, die Flüssigkeitsmenge und die Dichte der Flüssigkeit, die sie transportiert, und ob die Drohne um komplizierte geografische Gegebenheiten manövrieren oder Hindernissen wie Baumreihen ausweichen muss.

Um die Sprüheffizienz zu maximieren, muss man sich viel Zeit nehmen, um den Einsatz so zu planen, dass die Drohne die geringstmögliche Strecke durch die Felder fliegt.

Das Sprühen mit einem Hubschrauber oder einem anderen Luftfahrzeug kann gefährlich und kostspielig sein. Die Automatisierung des Sprühens von Pflanzen mit einer Drohne wird es den Landwirten wahrscheinlich ermöglichen, sich auf andere Aufgaben zu konzentrieren.

Spezielle Nischenfotografie

Helikopter können auch für Luftaufnahmen und Fotos eingesetzt werden. Drohnen werden wahrscheinlich alle Luftaufnahmen von einem Hubschrauber aus ersetzen, es sei denn, die Drohne hat spezifische Anwendungsfallbeschränkungen.

Immobilienfotografie

Beim Fotografieren von Immobilien ist es beispielsweise erforderlich, dass die Drohne verschiedene Winkel des Hauses und der Umgebung aufnimmt. Dies wäre mit einem Hubschrauber unglaublich teuer und unmöglich, da der Abwind Bäume verschiebt und die Umgebung in Bewegung bringt.

Wenn Sie mehr über die Vorteile von Drohnen in der Immobilienbranche erfahren möchten, lesen Sie meinen anderen Artikel – klicken Sie hier.

Die Drohnentechnologie wird immer billiger, und die Kameras, die die Drohnen tragen, sind viel hochauflösender und leistungsfähiger als je zuvor.

Andere Nischenfotografie beinhaltet die Verwendung von Lidar von Drohnen zur Kartierung von Archäologie.

Archäologie

Eine 2018 veröffentlichte Studie untersuchte den Einsatz von Lidar aus Drohnen, um die Qualität der Dokumentation archäologischer Merkmale und der physikalischen Eigenschaften zu erhöhen.

Es wurde festgestellt, dass die Drohnen eine bescheidene Verbesserung bewirken, die aber nicht so überzeugend ist, wie man vielleicht erwarten würde, wenn man bedenkt, dass die Drohne eine größere Fläche und mehr Bodenpunkte erfassen kann. Dichte Vegetation verhindert, dass die Laserstrahlen den nackten Boden erreichen, was die Genauigkeit bei der Dokumentation von archäologischen Merkmalen verringert.

Die Hauptvorteile des Einsatzes einer Drohne sind die Flexibilität, die geringe Flughöhe, der geringe Platzbedarf des Lasers und das weitreichende Sichtfeld, das besser sein könnte als das Scannen aus Flugzeugen oder Hubschraubern.

Richtig eingesetzt, kann Lidar von Drohnen die archäologische Fernerkundung jedoch erheblich verbessern.

Trotz aller Vorteile von Drohnen, werden Drohnen in naher Zukunft nicht alles können. Werfen wir jetzt einen kurzen Blick auf sie.

Dinge, die nur Hubschrauber tun können

Es gibt ein paar Dinge, für die nur Hubschrauber geeignet sind. Drohnen können keine großen Gewichte tragen oder große Strecken zurücklegen.

Personen transportieren

Hubschrauber sind für den Transport von Menschen viel besser geeignet.

Einige Start-ups und Unternehmen versuchen ihr Bestes, um das Pendeln per Drohne Realität werden zu lassen.

Die persönliche Drohne Ehang 184 ist etwa so groß wie ein intelligentes Auto und soll einen Menschen (bis zu 260 Pfund) innerhalb einer Flugreichweite von 10 Meilen und 23 Minuten Flugzeit überall hinbringen können. Das ist ziemlich beeindruckend. Das ist eher eine Drohne, denn sie ist völlig autonom, und die Passagiere geben der Drohne nur sehr einfache Anweisungen – das Fliegen erledigt sie selbst!

Bis die Drohnentechnologie sicherer und erschwinglicher wird und viel größere Entfernungen zurücklegen kann, werden Hubschrauber immer das dominierende senkrecht startende Transportmittel für den Personentransport sein.

Lange Strecken zurücklegen

Hubschrauber sind aufgrund ihrer primären Energiequelle viel besser geeignet, um große Entfernungen zurückzulegen, wenn man mit seinem Luftfahrzeug große Strecken zurücklegen möchte.

Die Kapazität einer Drohnenbatterie ist technologiebedingt stark begrenzt, und die Energiedichte ist viel geringer als die von Benzin.

Drohnen können sich nur etwa 10 km von ihrer Fernsteuerung entfernen, aber wahrscheinlich geht ihnen die Batterieleistung aus, um sicher nach Hause zurückzukehren. Diese Probleme führen dazu, dass die durchschnittliche Langstreckenreise zwischen einem und 2 km vom Piloten entfernt ist.

Wenn Sie lange Strecken zurücklegen wollen, sind Hubschrauber zweifellos viel leistungsfähiger als Drohnen.

Schwere Gegenstände heben

Am beliebtesten auf dem Markt sind die DJI Spreading Wings und DJI Agras MG-1, die jeweils bis zu 11 kg tragen können. Aber das Maximum, das eine kommerzielle Drohne derzeit tragen kann, sind 18 kg. Dieses Kunststück vollbringt die ALTA 8 von Freefly Systems.

Die Dinge werden sich schnell verbessern, und Wissenschaftler und Ingenieure stoßen immer wieder an die Grenzen des Möglichen. Top Flight Technologies hat einen Gas/Elektro-Hybrid entwickelt, der mehr als zweieinhalb Stunden tragen und fliegen kann! Außerdem entwickelt das Start-up in aller Stille eine 100-Kilowatt-Hybriddrohne, die bis zu drei Stunden lang 100 Kilogramm heben kann – genug, um einen oder zwei Menschen zu tragen.

Es kann schwierig sein zu wissen, was eine Drohne in freier Wildbahn heben kann, im Gegensatz zu dem, was der Hersteller angibt. Hier ist ein Vergleich einiger der beliebtesten kommerziellen Drohnen und Drohnen, die zum Heben schwerer Dinge hergestellt wurden! Sie werden überrascht sein, wie viel einige der kleineren Drohnen heben können!

Wenn Sie schwere Lasten heben wollen, ist ein Hubschrauber viel besser geeignet als eine Drohne. Sie haben viel mehr Leistung, und einige Drohnen können bis zu 44.000 Pfund heben.

Zusammenfassung

In diesem Artikel haben wir uns mit der Frage beschäftigt, ob Drohnen den Hubschrauber ersetzen werden oder nicht. Letztendlich hängt es von der Aufgabe der Drohne ab, aber bei großen Gewichten, langen Entfernungen und der Beförderung von Personen werden Hubschrauber gewinnen, bis sich die Drohnentechnologie deutlich verbessert.

Die Drohnentechnologie kann Hubschraubern bei der Inspektion von Infrastrukturen, bei Nischenanwendungen der Fotografie, bei einigen Aufgaben in der Landwirtschaft und bei der Überwachung der Tierwelt sowie bei der Unterstützung von Such- und Rettungsteams bei der Suche nach Opfern überlegen sein.

Da sich die Drohnentechnologie weiter verbessert, werden Drohnen wahrscheinlich Hubschrauber in vielen verschiedenen Bereichen überholen. Der Wettlauf um Drohnenlieferungen und andere schnelle Aufgaben aus der Luft, wie z. B. Organlieferungen, hat begonnen. Viele Unternehmer und Start-ups auf der ganzen Welt konzentrieren sich auf eine Reihe unterschiedlicher Probleme.

Ich habe keinen Zweifel daran, dass sich die Drohnentechnologie, ob Starrflügler, Quaddrohnen oder senkrecht startende und landende Drohnen, langsam weiterentwickeln wird, so dass sie Hubschrauber bei einer Reihe von Nischenaufgaben und -anwendungen schlagen kann.