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

Ledare: “Back to basics”

Att bara göra en start och glida omkring, träna svängar, landning etc eller ligga och skava på lågan i halvtaskig termik, det gör man sällan. Men det borde man nog. Jag har flera tusen fler flygtimmar än starter. Så var det ju inte när jag var 15-16 år, då var man ju flygtokig och flög i alla väder! Jag har tänkt en del på detta; Hur hittar vi tillbaka till våra rötter? Ut och flyg!

FAI: ”Luftsporten tilbage i fokus”

Danske Peter Eriksen er blevet valgt til ny præsident for det internationale luftsportsforbund, FAI. Han vil forny organisationens fokus på kerneproduktet luftsport, samtidig med at vigtige områder som flyvesikkerhed og bæredygtighed ligger ham på hjerte.

En tillgång inom svensk segelflygning: Peter Dorbell får Paul Tissandier-diplomet

Paul Tissandier-diplomet, uppkallat efter FAI:s förste generalsekreterare, delas ut till personer som gjort en anmärkningsvärd insats inom flygsporten. Peter Dorbell från Borås SFK är en värdig mottagare.

Duo-Discus FES: Det perfekta klubbplanet på väg till Västerdalarnas FK

Västerdalarnas FK har några av det bästa termik i Sverige, men bara ett fåtal av medlemmarna flyger riktigt långt. Inför säsongsstarten 2027 blir klubben först i Norden med att få en Duo Discus FES. Det finns nog inget bättre verktyg för att komma igång med sträckflygning.

Är segelflygning på väg rakt in i en “dead end” – och vad kan vi göra?

Vi har aldrig haft bättre flygplan än nu. Ändå kämpar klubbarna med minskande medlemsantal. Hur hänger denna paradox ihop, och vad kan vi egentligen göra åt det? Tysken Jan Odenwald från Rhönflug Fulda kommer att vara på Segelflygets konferense i november för att presentera sina tankar om klubbutveckling. Här är en förhandstitt.

Power to the people: Eurofox 160 i Västerdalarnas FK

"Den outperformer Pawnee – när som helst", säger Johan Gustafsson om klubbens nya Eurofox 160. Den ersätter den trogna Pawnee och avlastar klubbens befintliga Dynamic 100 hk. Med den nya Rotax 916-turbomotorn har flygplanet gott om power och sparar bränsle.

Brug ikke vand på flyet!

Korrekt vedligeholdelse med voks og minimal vand kan over tiden spare klubben eller privatejeren for mange penge. Et lokalt forsøgsprojekt i en flyveklub skal forlænge tiden mellem omlakeringer.

SkySight maxer helt ud på prognosen

SkySights nye 100 meter vind- og hangmodel er nu tilgængelig i alle SkySight-produkter. ”Det er den mest detaljerede prognose nogensinde og et produkt af massive investeringer i datakraft”, siger manden bag SkySight, Matthew Scutter til NORDIC GLIDING.

Luftbremser – et overset aktiv?

Når du ligger på finale og kan nyde den stressfri luksus at trinløst justere din anflyvning, så det hele passer, så send venlige tanker til konstruktørerne - og ikke mindst regelværket. Af gode grunde findes der nemlig ret strenge krav til, hvad luftbremser skal kunne holde til i moderne svævefly.

Maxi kan fikse dit fly!

I en verden af mænd – ofte ældre – er danske Maxi Pielmeier noget så eksotisk som en ung, kvindelig flytekniker. Hun hører til den første generation af nye flyteknikere, som er blevet ”produceret” under den nye danske ordning, hvor DsVU selv er ansvarlig for træning og eksaminering. Men Maxi lader sig ikke forstyrre af irrelevant snak om køn og alder – der er jo fly som skal fikses!

Nu kan vi selv uddanne fremtidens flymekanikere

Gennem et enormt stykke arbejde fra frivillige har DSvU sikret, at man også i fremtiden kan uddanne materielkontrollanter internt i svæveflyvningen. Det giver en øget flyvesikkerhed, lavt omkostningsniveau og høj ”oppetid” på de 400 danske fly – og for en gangs skyld er der roser til den danske Trafikstyrelse som har leveret ”eksemplarisk” rådgivning undervejs. I Sverige håber man på, at ordningen kan inspirere Transportstyrelsen til at tillade det samme.

Kom til Segelflygets konference 13-14. november

Inspiration, mingling, nye gadgets og prisuddeling er faste elementer, når Segelflyget holder sin store og traditionsrige konference i Falköping.

Smart Watches og flyve-apps: Supplement til flyets instrumenter?

Flere nordiske udviklere har kastet sig over flyve-aps til fx Garmin-ure. De kan nok ikke erstatte en fastmonteret LX-computer eller en Oudie, men tilbyder måske en ekstra dimension på data i cockpittet?

AS 35 Mi er typecertificeret

AS 35 Mi, efterfølgeren til den meget vellykkede ASH 31 MI, har fået EASA typecertifikat nu 9 måneder efter jomfruflyvningen.

El-spil hvisler tyst i Midtsjællands SFK

Midtsjællands SFK fik tidligere i år 2,5 mio DKK af Nordea-fonden til at gøre klubbens drift markant grønnere. Nu er store dele af klubbens nye energi-system på plads.

 

 

 

 

 

 

Læs også

Sælges eller udlejes: Kontorbygning på EKRK

Kontorbygning på Lufthavnsvej 46, Roskilde, er ledig til enten salg eller udlejning

El-spil hvisler tyst i Midtsjællands SFK

Midtsjællands SFK fik tidligere i år 2,5 mio DKK af Nordea-fonden til at gøre klubbens drift markant grønnere. Nu er store dele af klubbens nye energi-system på plads.

“Smart” og energieffektivt klubhus

Klubhus? Gammelt, slidt, lugt af døde mus? Ikke i Øst-Sjællands Flyveklub som sætter standarden for fremtidige klubhus-byggerier. Ikke bare i Danmark, men måske på verdensplan.
Nordjysk Svæveflyveklub reddet på stregen Test: Ventus 3 vs JS 3 – mer lika än olika