Duo Discus med FES er bare en af de seneste innovationer fra LZ Design, som også har afsløret en elektrisk selvstartende ASG 29

, ,

10/05/2021

Det slovenske ”skunkworks”

LZ Design er den innovative virksomhed bag den elektriske turbo FES, som findes i stort set alle fly, herunder nu også Duo Discus XLF. Nu afslører LZ Design et proof-of-concept RES-system installeret i ASG 29 og retrofit af FES på Jonker JS1 og Lange Antares. NORDIC GLIDING har talt med grundlæggeren Luka Znidarsic om de store designmæssige udfordringer med at bygge det perfekte elektriske system.

Duo Discus med FES er bare en af de seneste innovationer fra LZ Design, som også har afsløret en elektrisk selvstartende ASG 29

Tekst: Jens Trabolt / Foto: Luka Hojnik & LZ Design

Link to automatic translation

Herover: Video af start med ASG 29 RES 

Bomben detonerede pludselig. Billeder fra testflyvningen af en selvstartende ASG 29 RES kom uden varsel.

Hvad var det?

”Vi har egentlig bygget på den i over et år men har valgt ikke at offentliggøre projektet, før vi var færdige”, afslører LZ-designs Luka Znidarsic til NORDIC GLIDING.

Luka Znidarsic (til højre) fra LZ Design, som står bag FES-konceptet, her fotograferet under en Aero-messe i Friedrichshafen. (Foto: Jens Trabolt)

Flyet er en standard ASG 29 forberedt til turboinstallation, men ejeren har aldrig haft motor installeret, da det for år tilbage bare var muligt at levere den ”gamle” Solo-motor uden elektrisk starter.

”Det ønskede ejeren ikke dengang, da han ikke brød sig om konceptet med at dykke motoren i gang”, siger Luka.

Egentlig var det ejerens ønske, at LZ Design skulle indbygge en traditionel 30 kW elmotor (identisk med FES-motoren bortset fra en modifikation af luftkølingen) ind i en pylon for at skabe en elektrisk turboversion af ASG 29.

Men da vi byttede standard-propellen ud med en mere egnet propel med mindre pitch, fandt vi ud af, at flyet med elmotor og batterier faktisk havde selv-starts-potentiale”, fortæller Luka, som nu tester på motorsystemets performancemæssige ”envelope”.

Flyet er monteret med cylindriske celler fra Sony og ikke de klassiske firkantede FES batterier på 2 x 15 kg (4,2 kWh).

”Det har været en stor opgave at finde plads til den store batteripakke på i alt 6,6 kWh i motorrummet bag piloten. Vi har måtte montere batteriet meget lavt for at få plads til motor og pylon og stadig kunne lukke motor-lugerne”, siger Luka.

Pylon ASG 29 RES

Integreret batteri på 6,6 kWh i ASG 29 RES

Man KAN vælge at demontere batteriet, men som fx med ASG 32 EL er det meningen, at man oplader batteriet i flyet. Det mindsker også risiko for mekanisk påvirkning, hvis man taber det eller fejlhåndterer batteriet.

Som udgangspunkt er det teknisk set en bedre løsning at placere batterierne i vingerne for at reducere vægten af de såkaldte ”non-lifting-parts”, men problemet er så, at vingerne bliver meget tunge under montering af flyet. Så derfor LZ Design valgt at placere det cirka 36 kg tunge batteri i kroppen på ASG 29 RES.

De cylindriske Sony-celler har i øvrige en højere intern modstand, og derfor er batteriet også det termisk ”svageste punkt” i systemet – grænsen ligger på cirka 65 grader.

Under vores tests har vi kørt med fuld power i cirka 1 minut, og så reducerer man power når man er i sikker højde. Indtil videre er der vores erfaring, man kan starte til 600 meter og bare bruge 20 % af kapaciteten på batteriet”, forklarer Luka Znidarsic.

I forhold til FES-systemet har RES-systemet med en pylon som stikker ud i fartvinden en større luftmodstand og derfor også højere energiforbrug, fx under level flight.

ASG 29 RES kræver cirka 7-8 kW for at holde højden, mens de fleste andre sammenlignelige FES-singleseaters kan klare sig med 4 kW. Derfor vil man også se en akkumulering af varme i det luftkølede batteri, hvis man flyver længe for motor.

Bagside af motor, som er en let modificeret FES-motor.




Fordelen med en pylon er, at man har mulighed for at montere en større og formentlig mere energieffektiv propel som sidder på et strategisk bedre sted på flyet – man risikerer fx ikke at ramme jorden med propellen under starten. Derfor ser man også selvstartende FES-fly med et højt understel med stor frigang. En anden fordel med pylon er, at man har et helt ”clean” fly, når man ikke bruger motoren.

Videnskabelige Idaflieg-målinger viser dog en minimal reduktion af glidetallet på mellem 1 og 2 point i fx LAK 17 med FES-propel i næsen, så denne ulempe er mest af akademisk interesse eller relevant for die-hard VM-piloter.

Men det glædeligt, at LZ Design skaber sig erfaringer med flere designs som fx ASG 29 RES, som skal ses som et proof-of-concept. Man kan derfor ikke direkte bestille et RES-system hos LZ Design, som i øjeblikket beskæftiger 8 medarbejdere som har ”rigeligt at lave”, som Luka selv beskriver det.

”Så skal man ville projektet rigtig meget. Det er ejeren selv, som har stået for godkendelse og papirarbejdet”, fortæller Luka og løfter samtidig også sløret for flere FES-retrofits – bl.a. en Lange Antares og en amerikansk Jonker JS1.

FES retrofit af Lange Antares

Luka Znidarsic fra LZ Design med FES-monteret Jonker JS1. Det var et stort projekt, forklarer han.

FES-batteri i Jonker JS1

JS1’eren er et ret gammelt fly og behøvede en større opgradering af vingefinish og interiør. Ja, også en FES-montering med standard FES-batterier. Vi troede, at hele projektet kunne klares på kort tid, men flyet endte i et corona-vakuum – alene fragten fra USA tog næsten 3 måneder. Så det har taget næsten et år og har været et kæmpe projekt. Men nu er flyet også bedre end nyt”, konkluder Luka.

Et andet udviklingsprojekt, som LZ Design i øjeblikket arbejder på, er det opgraderede FES-batteri som mere end fordobler kapaciteten i forhold til det eksisterende 4,2 kWh-batteri. Det er specielt interessant med de tungere 2-sædede FES-fly som Duo og DG 1001 e neo, som i øjeblikket flyver med ”classic”-batteriet.

”Vi venter på, at EASA kommer med en præcis beskrivelse af test-kravene som vedrører certificeringen af batteriet, og det har stor indvirkning på designet”, forklarer Luka.

Jomfruflyvning og drømmen om det perfekte klubfly

Kapacitetsrevolution i FES-batteri

 

Batteriteknologien

Han oplever i øvrigt også, at de store batteriproducenter er blevet mere konservative i deres specifikationer af batterierne (ofte er den såkaldte C-værdi sænket. C-værdien beskriver lidt forenklet hvor stor effekt man kan tage ud af batteriet over tid (discharge rate):

Jeg tror, at det er fordi vi har set mange af de nye og ofte lidt vilde elektriske VTOL-drone-agtige-projekter. Disse typer kræver en meget høj effekt, og her tror jeg, at batteriproducenterne ganske enkelt er blevet bange for ansvarspådragende (liability) havarier og derfor vil sikre sig.”, forklarer han.

Men er den nuværende elektrificering af bilerne ikke medvirkende til en teknologi-acceleration?

”Jo, helt klart. Men man skal være klar over, at bil-batterier er meget store, og derfor påvirkes de ikke så kraftigt af en hård acceleration på få sekunder. Batterier som vi anvender til flyvning er meget mindre og skal kunne præstere stor effekt over længere tid i forbindelse med start.”

Jeg tror næsten, at industrien bag e-cigaretter har større betydning for os. De bruger meget små cylindriske celler, som skal levere en meget høj effekt præcis som vores batterier”, forklarer han.

Men man skal dog ikke helt afskrive bilindustrien: Luka pointerer afslutningsvis, at Tesla eksempelvis har også annonceret og patenteret et såkaldt 4680 ”tabless” batteri hvor et nyt design giver potentiale for mindre modstand (kan levere mere power), lavere pris og lidt højere kapacitet.

Batteriproducenten Panasonic har bekræftet, at de skal forsøge at producere det cylindriske batteri som er 46 mm bredt og 80 mm højt for Tesla, men skal løse mange udfordringer, hvad angår ny produktionsteknologi og sikkerhed, inden projektet bliver virkelighed.

En ting er sikkert. Udviklingen står ikke stille. Og det som var umuligt for 10-15 år siden, er nu standard som udgangspunkt. En spændende tid!

Video af FES-monteret selvstartende LAK 17 C FES

“Polish Start”: Hur minskar vi risken för ”midairs”?

Hur minskar vi risken för ”midairs”? I Polen har man funderat en hel del på detta och jobbat med nya grepp. Sedan ett par år använder man ett helt nytt startförfarande plus att man förbjuder tracking i realtid

Jonker-entusiaster i halv og hel skala

Danske Erik Schultz og Niels Erik Pedersen er begge 60 år, Jonker-entusiaster og har brugt mange penge på hver deres elektrisk selvstartende JS3-svævefly. Men der er forskel på størrelsen af deres fly. Men ikke meget!

Förslag till ny struktur av det undre luftrummet

I början av september presenterade Luftfartsverket (LFV) en utredning och förslag till ny struktur av luftrummet under 2 900 m STD, alltså det luftrum majoriteten av våra flygningar sker i!

Grob 109B som ”hot-rod”-multiværktøj?

Forrige år kom nyheden om 100 hk-opgradering til G109 B. Men mere power er godt! Tysk firma tilbyder nu certificering med den store 141 hestes turboladede Rotax 915-motor og constant speed-propel. Det giver mulighed for at flyslæbe.

Kæmpedrone i luften under Junior-EM på Arnborg!

Ingen panik! Der var fuldstændig styr på situationen, da en professionel dronefotograf efter aftale med Junior-EM-teamet optog de fedeste film.

Med TMG på strandtur

En 65 hestes MotorFalke er nok ikke det mest oplagte bush-fly, men det er der ingen som har fortalt flyets ejer Niels Arild Jakobsen fra Skive Svæveflyveklub. Han og klubkammeraten Thomas H. Sørensen har flere gange deltaget i det interessante Blokhus Strand-fly-in med OY-NAX, senest 20 august, hvor både deltagere og strandgæsterne fik en stor oplevelse.

JEGC 2023: I huvudet på en gammal steward

För nionde gången var jag steward på ett VM eller EM. Den här gången på junior EM i Danmark, där Arnborg, danska segelflygets center, tog emot 56 juniorer från 16 nationer, 36 i klubbklassen och 20 i standard, i början av augusti. JEGC är årets stora segelflyghändelse i Norden.

Norsk verdensmester i Virtual Sailplane Grand Prix

Det blev Arne Martin Güettler som gik med sejren i det 2. FAI Virtual Sailplane Grand Prix som er en del af IGC og FAIs lovende Esports-koncept.

DSvU: “Tak til de mange frivillige”

Sommerens mange mesterskaber på Svæveflyvecenter Arnborg har krævet en stor arbejdsindsats, og for at få disse konkurrencer afviklet har et stort antal frivillige lagt sjæl og kræfter i projekterne. Stort tak, lyder det her fra Hovedbestyrelsen i DSvU.

Kvinnorna som går emot stereotypen!

De europeiska mästerskapen för juniorer i segelflyg hölls i år på Arnborgs flygfält i Danmark. Drygt 50 piloter deltog och fyra tävlande piloter var kvinnor. Detta är en högre siffra än vad det brukar vara på tävling och motsvarar nästan 10% kvinnliga piloter!

Ungdomar fick gratis intro-kurs i Västerdalarnas FK

26–27 augusti anordnade Västerdalarnas Flygklubb en kostnadsfri introduktionskurs för ungdomar i åldrarna 15–25. Tanken bakom gratiskursen var att främja segelflyget och att fler ungdomar skulle intressera sig för sporten.

Gösta Arvastson 1943-2023

Gösta Arvastson, Segelflygförbundets förste ordförande, har gått bort. Minnesord av Bertil Ohlsson.

Robert Danewid: “Vi är segelflygare!”

Flygsportförbundet har kommunicerat att vi segelflygare ska kalla oss flygsportare och inte segelflygare och att våra landslagspiloter representerar Flygsportförbundet. Reflektioner om identitet og kultur från Junior-EM.

Svæveflyvningen på første parket i Roskilde Airshow

Straks under 20 000 fly-fans var mødt op til denne weekends Roskilde Air Show ved København. Himmelballetten med svævefly var en herlig afveksling til efterbrændere og jagerfly.

Mindeord Lars Agesen-Pagh 1974-2023

Formand i DSvU Jens Hansen skriver her i anledning af Lars Agesen Paghs bortgang d. 19 august.

 

 

 

 

 

 

Læs også

Solo Flugmotoren satsar på el !

Bilar elektrifieras i allt snabbare takt. Inom UL och segelflyget kommer det också mer och mer, t.ex FES med frontmonterad elmotor. Därför var vi lite extra nyfikna när vi besökte Solo-fabriken hur man där tänker om framtiden.

Robert Danewid: “Lärarna är våra hjältar!”

I regel är våra ”hjältar” de som flyger långt, fort och vinner tävlingar. Men det är ju faktiskt helt fel! Våra riktiga hjältar är våra segelflyglärare. Det är de som utbildar våra nya medlemmar och det är de som håller verksamheten igång på de flesta klubbar. Men vi utbildar alldeles för få nya lärare.

Ka 2 b Rhönschwalbe: The Swedish Connection

Da den svenske chefinstruktør Lennart Ståhlfors rejste til Tyskland for at forhandle med Schleicher, kom han hjem med Scheibe Bergfalke istedet.
Nordjysk Svæveflyveklub reddet på stregen Test: Ventus 3 vs JS 3 – mer lika än olika