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

”Vi går til fly hver torsdag aften”

De danske kammerater Rasmus Heide og Erik Schultz har en ”lille klub”, et voksenværksted, hver torsdag. Her bringer de totalhavarerede fly – som selv fabrikkerne har opgivet – tilbage i luften. ”Vi er mænd, og vi kan ikke finde ud af at mødes og snakke om ingenting. Har vi derimod en vinge, som skal limes, går der let 2 timer med at diskutere verdenssituationen”, fortæller Erik Schultz om det produktive fællesskab.

Steinar Øksenholt: “To år til historien”

Under Seilflykonferansen på Storefjell helgen 7.-9. hilste jeg deltakerne velkommen ved å oppsummere tiden fra forrige konferanse i oktober 2020. Oppsummeringen kan være av interesse for langt flere enn de 60 konferansedeltakerne. Her får du mine presentasjon og tanker beskrevet.

Bland nissar, bölger och norrsken

Sista helgen i november är det traditionell säsongsavslutning och nisseflygning på Oppdal, hemvist för NTNU flygklubb. Ett av det mest fascinerande med flygning i Oppdal vid denna tid på året är ljuset. På morgonen och eftermiddagen blir lentisarna vackert solbeslysta underifrån. Ljuset och färgerna är vidunderliga. Rapport från Robert Danewid

Stor fotobog fortæller historien om dansk flyvning

Den historisk velbevandrede Ole Steen Hansen er bl.a. kendt som flittig skribent i Nordic Gliding. Nu er han klar med et digert værk om ”De små fly” – historien om den lette flyvning i Danmark.

Vågå Wave Camp 2023: Kursus i diamanthøjde

Vågå Wave Camp arrangeres 11-18. marts 2023 for 32. gang i Norge. Det er blandt verdens flotteste flyveoplevelser, og er man sulten efter en diamant-højde samt at lære bølge-håndværket og fjeld-flyvning på en sikker måde bør man tilmelde sig SveDaNor-kurset arrangeret af Seilflyseksjonen i Norges Luftsportsforbund.

Guld på Segelflygets konference

En værdig europamester Janne Nordh hædret med Anders Hyllanders Minnesfond på årets ”Billingehus”-konference.

De nyeste elektriske svævefly –  priser og leveringstider

For mindre end 10 år siden var elektrisk motoriserede svævefly en absolut sjældenhed, og mange producenter var skeptiske overfor konceptet. Nu er det el-motorer i de fleste nye fly.  Men har du råd? Her kommer priser og leveringstider her på slutningen af 2022.

Jens Trabolt: “Flyskammen kommer – også til en klub nær dig”

Der er i dag ingen børn eller unge som ikke er bekendte med temaer omkring klimaforandringer og kuldioxid, og dagens accepterede aktiviteter kan meget vel ende med at blive totalt udskammet i morgen.  Men hvad har det med svæveflyvning at gøre? Faktisk en del, kunne man frygte. Men der findes håb for vores elskede sport, skriver NORDIC GLIDINGs redaktør Jens Trabolt her,

Mindeord: Poul Skjold Hansen 1939-2022

Vores far, Poul Skjold Hansen er sovet stille ind efter 6 måneders sygdom. ”Et pragtfuldt liv – jeg gør det gerne igen!”, var hans vurdering, skriver Søren og Mikkel Skjold Hansen her i dette mindeord.

Robert Danewid: “Är skandinaviskt kvinnonätverk vägen framåt?”

Det finns ett intresse för segelflyg bland kvinnor ”därute”. Det ser vi i den statistik som kan utläsas ur Nordic Glidings läsartrafik. Även om vi bara är 6 % aktiva segelflygande kvinnor är 20% av NGs nordiska läsare kvinnor. Det vill säga att det finns ett stort antal kvinnor ”därute” som tittar på vår sport. Men vi ser dem inte i klubbarna. Kan en lösning vara att skapa skapa en stark community bland våra kvinnor och sedan låta dem själva rekrytera fler kvinnor?

Ekstreme Bahia – med Kawa på ekspedition

Vi forbinder normalt Brasilien med mange eksotiske ting, primært karneval, fremragende fodboldspillere, Amazonasskoven eller en statue af Kristus i Rio. Men meget få mennesker forbinder Brasilien med tørre plateauer og svæveflyvning. Men sådan ser mindst halvdelen af landet ud i et ækvatorialt tørt klima. 16 gange verdensmester i svæveflyvning, Sebastian Kawa har udforsket ukendte områder i Brasilien med en lille gruppe af andre svæveflyvepiloter. Her er hans rapport.

AS Skunkworks – behind the scenes

Världens äldsta tillverkare av segelflygplan har mycket på gång. Här tar vi en närmare titt "behind the scenes".

Fyrværkeri, eksplosioner, flyvemaskiner!

Det britiske airshow-team Aerosparx flyver et vildt demo-program med 2 Grob 109B-motorsvævefly – omgivet af ild og røg. Showet inkluderer flyvning og manøvrer, som bestemt ikke er en del af en standard omskoling til TMG. Men Aerosparx går til grænsen, takket være mange års erfaring og nøje planlægning. NORDIC GLIDING har talt med Aerosparx Flight Lead Rob Barsby.

Nordiska Mästerskapet i Konstflyg 2023 – Segel samt Motorflyg.

Det är nu klart att nästa års Nordiska Mästerskap i Konstflyg med segelflygplan kommer att genomföras på Söderhamns Flygplats, skriver Anders Trygg, tävlingsledare NM 2023 i denne invitation

Test: ASW 28 B – Nygammal standardkärra i ny tappning för klubbruk

Den första ASW 28 B levererades i slutet av juli till Rhönflug Fulda (RFF). I början av oktober besökte jag Poppenhausen. Nordic Glidings chefredaktör hadegett mig i uppdrag att flyga 28 B. För hur man än vänder och vrider på det är ASW 28 B det första som hänt i standardklassen på mer än 20 år, även om flygplanet inte saluförs som ett ”standardklassflygplan”. Frågan är så klart; vem köper ett sådant flygplan?