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.

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.

 

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

Land i sigte – klokken 7 om morgenen!

Yves Gerster fra Schweiz er ikke bare en kapabel pilot. Han er også nysgerrig, og med et et godt Europa-kort på væggen finder han inspiration til nye imponerende flyvninger. For få uger siden fløj han fra St Auban i Frankrig til Corsica – og retur!

Bag kulissen før Aero

I næste uge starter Aero Messe i Friedrichshafen med et stort opbud af svævefly-producenter. Messen er enorm, og det samme kan siges for den store energi som mange virksomhederne lægger i at deltage. Hos Alexander Schleicher i Poppenhausen har man startet forberedelserne mindst et halvt år forvejen.

Var med på Ungdomsläger 2024

Häng med på ungdomsläger sommaren 2024 – ett minne för livet! I sommar anordnar Segelflygförbundet och KSAK åter igen ett utbildningsläger i segel och motorflyg som genomförs 21-26 juli på Ålleberg i Falköping.

Morning Glory: Unikt vejrfænomen i ødemarken

“Morning Glory” er en sjælden begivenhed i atmosfæren i det nordlige Australien; En bølge som rejser gennem atmosfæren med cirka 40 km/t. Foran dette fænomen løfter luften sig laminart. Bagved Morning Glory kan der være ekstrem turbulens. Manden bag SkySight-prognosen Matthew Scutter rejste 2500 km hver vej for at opleve at flyve svævefly på Morning Glory.

Mod alle fire ror-stop på Wavecamp

Wavecamps med flyvning fra frosne søer er en verdens-unik signatur for den svenske og norske svæveflyvning. Årets lejre i Vågå og Ottsjö er netop afsluttede, mens verdens nordligste i Kebnekaise fortsat pågår.

C-diplomet fyller 100 del 2: Sverige visar vägen till DK-skolning

I del 1 av denna artikelserie fick vi höra historien om hur C-diplomet har format och fortsätter att utgöra grundmodellen för segelflygutbildning. Men visste du att det var segelflyget i Sverige som vi idag kan tacka för de pedagogiska framstegen med 2-sitsiga plan? Den historien kommer här i sista delen av "C-diplomet fyller 100 år".

C-diplomet 100 år Del 1: Segelflygutbildningen växer fram

Måsmärket, eller C-diplommärket, fyller 100 år i år, 2024. Under större delen av 1900-talet var märket en välkänd symbol för segelflyget. Man bar det med stolthet och speciellt om man fått det utökat till silver-C eller ännu häftigare till guld-C, kanske även med diamanter. Idag förefaller det som att måsmärkenas status är låg och att de rentav fallit i glömska. Men idag, 100 år senare, utgör ideen fortfarande hela grunden för all segelflygutbildning.

Mere slæberevolution i Norden

Sidste år erstattede Seilflyseksjonen i NLF og Segelflyget de gamle Pawnee og Supercub med køb af 141 hk-Eurofox. Nu følger flere nordiske klubber trop. ”At NLF valgte flyet efter grundig research var for os en bekræftelse af, at det var det rigtige fly”, fortæller styreleder i Drammen Flyklubbs Seilflygruppe Fredrik Øystese, som netop har bestilt samme fly.

Nye handicaps skal gøre klubklassen mere fair

Den yderst populære klubklasse er konstrueret med henblik på, at ældre og dermed prisbillige fly, der ikke længere er i top, fortsat skal kunne konkurrere i nationale og internationale sammenhænge. Hemmeligheden er handicapkoefficienter som gør det muligt for at holde et mesterskab for en klasse, hvor flyene kan være meget forskellige. I Danmark bliver disse handicaps nu ændret, så konkurrencen bliver mere fair end før.

Skövde flygklubb igår, idag och i morgon

Skövde FK flyttade förra året, då kommunens framtidsplaner för flygfältet i Skövde inte var garanti för fortsatt verksamhet. Klubben har nu fått fotfäste hos vänner på flygplatsen i Falköping och sammanslagningen av resurser har resulterat i en av Europas finaste klubbflottor. Fritt luftrum dessutom! Skövde FK:s Bernt Hall berättar här om de kanske största förändringarna i klubbens snart 90-åriga historia.

Ove Hillersborg får Göta-pokalen

Göta-pokalen, skænket af Aeroklubben i Göteborg, er dansk svæveflyvnings højeste udmærkelse. Den uddeles i år til Ove Hillersborg for hans store indsats i dansk svæveflyvning gennem årene. 

Bulltofta-skrönor del 3: “Hangflygning”

"När planet var rakt över vinschbilen utlöste Gamil saxen och klippte wiren. Annalisa flög ett litet stycke, svängde 180 grader och kom ännu en gång över bilen, nu med 150 m wire i nosen. Den svepte som en pisksnärt och vi på marken kastade oss undan. På vägen in mot hanget snodde wiren sig några varv kring ett taggtrådsstängsel, rycke upp en staketstolpe på var sida och drog planet nedåt i nästan negativ vinkel varefter brottstycket i nosen brast."

Svæveflyve-piloter inspicerede kandidat til fremtidens elektriske slæbefly

Til weekendens IGC-møde i Toulouse var der indlagt et besøg hos Aura Aero, som har indgået aftale med det franske svæveflyveforbund om at levere fremtidens elektriske slæbefly.

Flyv hurtigere end Ib Braes og vind 10 000 DKK

Modsat golf og tennis er svæveflyvningen normalt ikke en sport, hvor man tjener penge på sine resultater. Og dog! Til mindehøjtideligheden for den danske rekordpilot Ib Braes på Arnborg for kort tid siden blev ”Ib Braes hastighedspokal” offentliggjort. Flyver man hurtigere end han gjorde i 1975 på en 100 km FAI trekant, så er der helt op til 10 000 kroner på højkant.