Design eines fliegenden Autos mit MBSE

Mit dem „fliegenden Auto“ unsere Gesellschaft verändern

Warum ein universitäres eVTOL-Projekt auf MBSE setzt
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Die Aussicht auf fliegende Autos wird heute zunehmend als Lösung für verschiedene Probleme gesehen, wie z. B. die Verkehrsüberlastung in den Städten und den Transport von Personen und Gütern in Bergregionen oder zu entlegenen Orten.

Während die großen Automobil- und Flugzeughersteller auf der ganzen Welt einen Markt nach dem anderen erschließen, versucht ein aus einer Universität hervorgegangenes junges Start-up, diesen zunehmend wettbewerbsintensiven Markt herauszufordern. Mit unseren Lösungen unterstützen wir diese jungen Ingenieure, die die Industrie der Zukunft gestalten, denn wir glauben, dass dies zu Zukens Verantwortung und Mission gehört.

Das „fliegende Auto“ rückt in greifbare Nähe

Was kommt Ihnen in den Sinn, wenn Sie an die Mobilität der Zukunft denken? Das erste, woran viele Menschen wahrscheinlich denken, ist ein fliegendes Auto. Der Tag, an dem Science-Fiction Wirklichkeit wird, rückt immer näher. Viele Unternehmen auf der ganzen Welt versuchen, fliegende Autos zu entwickeln, von großen Automobil- und Flugzeugherstellern bis hin zu Start-up-Unternehmen, die von ehemaligen Ingenieuren aus Fertigungsunternehmen und sogar einigen IT-Unternehmen gegründet wurden.

Das fliegende Auto mit der größten praktischen Relevanz ist das eVTOL Flugzeug (electrical vertical take-off and landing aircraft). Das eVTOL benötigt keine große Start- und Landebahn, da es vertikal startet und landet und in städtischen Gebieten so frei wie ein Auto manövrieren kann. Japan entwickelt derzeit Sicherheitsstandards und Zulassungsvorschriften, um den praktischen Einsatz von eVTOLs im Jahr 2023 zu ermöglichen.

Gründerszene aus dem Universitätsbereich stellt sich der Herausforderung

Ein aus einer Universität hervorgegangenes Start-up fordert die eVTOL-Entwicklung angesichts des immer härteren globalen Wettbewerbs heraus. Dieses junge Unternehmen ist teTra aviation, welches im Jahr 2018 gegründet wurde. Der Präsident des Unternehmens, Tasuku Nakai, begann mit der Entwicklung von eVTOL, als er an der Universität von Tokio promovierte. Innerhalb von drei Jahren nahm er an dem von Boeing gesponserten internationalen GoFly-Wettbewerb zur Entwicklung von Flugzeugen für den Privatgebrauch teil und gewann eine Auszeichnung unter mehr als 800 teilnehmenden Teams.

 

Seitdem teTra als erstes japanisches Unternehmen von der US-Luftfahrtbehörde eine eVTOL-Testfluggenehmigung erhalten hat, hat das Unternehmen in Vorbereitung auf die Praxisanwendung eine solide Flugerfahrung angesammelt. Ihr Ansatz bei der Entwicklung ist entschlossen und passioniert. Als Kind begeisterte Herrn Nakai die Vorstellung, schnell von A nach B zu kommen. Später konzentrierte er sich auf die Entwicklung eines eVTOL für einen oder zwei Passagiere, um lästige Hindernisse für den einfachen Personentransport aus dem Weg zu räumen. Derzeit arbeitet teTra an der Entwicklung eines Flugzeugs, das „eine schnellere, sicherere und freiere Bewegung in der Luft ohne Staus“ ermöglichen soll, um Verkehrsprobleme in Ballungsgebieten sowie Personen- und Güterverkehrsverbindungen in ländlichen Gebieten zu lösen.

„Es wird einfacher sein, urbane Gebiete zu gestalten, wenn unsere fliegenden Autos sich durchsetzen. Sie haben das Potenzial, die Welt zu verändern, wenn wir ihre Verbreitung fördern können“, erklärt Herr Nakai. Das Konzept des neuesten Mk-5-Flugzeugs von teTra, einem Einsitzer-eVTOL, das 100 km in 30 Minuten fliegen kann, besteht darin, ein Flugzeug mit hoher Flugsicherheit zu entwickeln, das auch von Anfängern bequem gesteuert werden kann. Die anfängliche Zielgruppe für das Flugzeug sind die 200.000 Flugzeuglizenzinhaber auf dem US-Markt. teTra wird ab Ende Juli 2021 Bestellungen für die Auslieferung im Jahr 2022 entgegennehmen und will 2025 zur Massenproduktion übergehen.

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Mk-5 Concept Image

MBSE trägt zur Verwirklichung des fliegenden Autos bei

Bei der Entwicklung von eVTOL setzt teTra die Zuken-Lösung GENESYS für Model-Based Systems Engineering (MBSE) ein. Der Systems-Engineering-Ansatz, der die Grundlage von MBSE bildet, hat seinen Ursprung in der Luft- und Raumfahrtindustrie. Denn ein Systems-Engineering-Ansatz kann eine umfassende Sicht auf alle Komponentenelemente formulieren, die für die Entwicklung komplexer Systeme, die mehrere technologische Bereiche von Maschinen über Elektrik, Software und Ergonomie miteinander verbinden, und insbesondere für die Entwicklung von Produkten, die besonders hohen Sicherheitsstandards genügen müssen, von entscheidender Bedeutung sind.

MBSE erregt Aufmerksamkeit als eine Lösung, die Modelle verwendet, um diese Anforderungen zu erfüllen und eine konsistente und effiziente Verifizierung zu ermöglichen. teTra hat die Effektivität von MBSE ebenfalls schnell erkannt und beschlossen, unser Modellierungstool GENESYS einzuführen, um die Anwendung von MBSE zu unterstützen, was nach Ansicht des Unternehmens in Zukunft eine absolute Notwendigkeit sein wird.

MBSE dürfte in Zukunft eine wichtige Rolle als Werkzeug für die Entwicklung und Massenproduktion von bemannten eVTOL-Flugzeugen spielen, indem es die Systemsicherheit überprüft und die Kommunikation zwischen den verschiedenen Engineering-Fachbereichen verbessert. So wie es sich bei der Entwicklung von fliegenden Autos als unverzichtbar erweist, wird Systems Engineering auch für zukünftige Fertigungsgenerationen unverzichtbar sein, die in Harmonie mit den komplexen Systemen aus unserem Lebensumfeld arbeiten sollen. Zuken engagiert sich mit seinem GENESYS MBSE-Tool für die Verwirklichung einer nachhaltigen Gesellschaft und unterstützt die Herausforderungen junger Ingenieure wie teTra.

Erfahren Sie mehr über MBSE und GENESYS

 

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Dieser Artikel erschien zuerst im Zuken Corporate Profile.

Lilli Schuetze
Lilli Schuetze
Technical Marketing Content Author
Lilli Schuetze is a Technical Marketing Content Author, blogging about the world of electrical and electronic design. At Zuken she is responsible for a variety of different digital marketing activities, such as content creation, search engine and social media marketing. She loves spending time outdoors, hiking, camping and exploring.
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