Ingenieure der Northwestern University haben kürzlich einen Prototyp einer Drohne namens „Phantom Twist“ entwickelt, der die Restbewegungssicht und die Grenzen des menschlichen Sehvermögens geschickt ausnutzt, um sie beim Fliegen nahezu unsichtbar zu machen. Im Gegensatz zur herkömmlichen Stealth-Technologie, die auf Tarnung, transparenten Paneelen oder lichtbrechenden Materialien im Science-Fiction-Stil basiert, setzt Phantom Twist auf eine extreme Hochgeschwindigkeitsrotation, um sich in den Hintergrund der Umgebung einzufügen.
Der Körper der Drohne kann sich 15 bis 25 Mal pro Sekunde drehen, wodurch das menschliche Auge bewegte Teile automatisch mit dem Hintergrund verblendet. Beim Erreichen der höchsten Geschwindigkeit verschwand das gesamte Flugzeug fast vollständig und zeigte nur noch eine schwache, verschwommene Flugbahn. Anders als herkömmliche Quadcopter mit vier rotierenden Flügeln und einem relativ stationären Rumpf verwendet Phantom Twist nur einen einzigen Motor und Propeller. Der Propeller dreht sich in eine Richtung, während sich der Rest des Rumpfes in die entgegengesetzte Richtung dreht, wodurch die stationären Teile eliminiert werden, die das menschliche Auge erfassen kann.
Um die Flugstabilität bei hoher Rotationsgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten, generierte das Forschungsteam mithilfe von Computermodellen etwa 20.000 mögliche Konfigurationen, ordnete mithilfe künstlicher Intelligenz und Optimierungsalgorithmen Komponenten wie Motoren, Batterien, Leiterplatten und Gegengewichte neu an und wählte schließlich ein Design aus, das Flugleistung und extrem schlechte Sicht berücksichtigte. Kandidatenlösungen wurden in Simulationen vor hundert realen Hintergründen getestet und ihre Auffälligkeit anhand eines menschlichen visuellen Wahrnehmungsmodells bewertet. Die endgültige Version wurde in Höhe und Winkel der Komponenten verteilt und ließ genügend Lücken, um zu vermeiden, dass sich feste Teile beim Drehen überlappen, um auffällige dunkle Umrisse zu bilden. Die Erkennungsleistung von „Phantom Twist“ beträgt laut einschlägigen Sichtindikatoren nur etwa ein Zehntel der eines Quadrocopters gleicher Größe.
Allerdings weist die Technologie noch gewisse Einschränkungen auf. Der aktuelle Prototyp ist stark auf externe optische Trackingsysteme angewiesen und ist daher auf den Flug in einer kontrollierten Umgebung beschränkt, während seine freiliegenden Drähte und Kohlefaser-Stützstangen noch sichtbar sind. Darüber hinaus erzeugt es beim Fliegen immer noch ähnliche Geräusche wie herkömmliche Drohnen. Zukünftige Versionen dürften leisere Antriebssysteme sowie transparentere Materialien einführen, sagten die Forscher. Mögliche zukünftige Einsatzszenarien der Drohne umfassen die Beobachtung von Wildtieren ohne Beeinträchtigung des Verhaltens der Tiere, die Kartierung von Feuchtgebieten und die Durchführung von Infrastrukturinspektionen mit weniger visueller Beeinträchtigung. Die Kamera am Rumpf soll außerdem einen 360-Grad-Panoramablick für die Navigation ermöglichen.