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

Standardklasse på budget

Det er ikke alle som har et par millioner i overskud til køb af fly. Vi kigger derfor her på budget-fly konstrueret til datidens standardklasse og som nu flyver i klubklassen: Kravet er tilstrækkelig performance til strækflyvning og med flyveegenskaber som appellerer til både klub – og privatejere. Må vi præsentere 2 evergreens i svæveflyvehistorien; Rolladen Schneider LS4 og Schempp-Hirth Discus B

”Hvis pengene ikke går til lim og træ, så er det for dyrt”

Formand i DASK, Dansk Svæveflyvehistorisk klub Johannes Lyng har nu givet stafetten videre efter 24 år som formand. Tilbage står hans utrættelige og forbilledlige indsats, som han forleden blev hædret for på Arnborg, hvor også Niels Sundberg skænkede sine Kranich II og SHK-fly til klubben.

NM under opsejling på Starmoen

18 deltagere skal kæmpe om titlen som Norgesmester på Ole Reistad Center i perioden 13-19 juni. Forberedelserne er allerede i gang.

Ålleberg: Svenska segelflygets högborg fyller 80 år

Segelflygskolan på Ålleberg blev uppförd efter förebild i tyska Wasserkuppe efter en nationell insamling för precis 80 år sedan. Robert Danewid berättar här den fascinerande historien om svenska segelflygets högborg.

Barnet fylder 1 år

Danish Air Cadets-samarbejdet mellem DSvU og Flyvevåbnet fylder 1 år – og med cirka 100 DAC’ere er der nok ingen vej udenom at kalde konceptet for en succes for alle parter.

Det danske Flyvevåben skal skole elektrisk

Om få måneder leveres 2 styk Pipistrel Velis Electro til Flyveskolen i Karup. De skal anvendes til at samle erfaring med elektrisk flyvning i grundskoling og status-flyvning. Det betyder, at der er elektrisk flyvning i sigte for de svæveflyvere i Danish Air Cadets som optages på Flyveskolen.

”Begrænsninger er bare noget oppe i vores hoved”.

Det siger den tyske svæveflyver Klaus Ohlmann. Han har sine egne ideer om svæveflyvning og lykkedes med en mega-flyvning d. 17. maj fra Frankring til Grækenland. Flyvningen er summen af mange erfaringer som Klaus Ohlmann har gjort sig i de senere år.

Største DM i mands minde

Svæveflyvere er svære at stille tilfredse: Sidste års Danmarksmesterskab var alt for varmt. Denne gang blev det alt for koldt og ikke mindst vådt. Men 73 fly trodsede vejret, tog ja-hatten på og kæmpede sig til et gyldigt mesterskab.

Over 15 timer i cockpittet

Østrigske Markus Gusenleitner satte 11. maj europæisk vice-rekord, da han fløj 1806 km på 15 timer. ”Det var en let flyvning”, siger han. Det er svært at tro, men ikke desto mindre sandt. Med til historien hører også nyheden fra i går om Klaus Ohlmans endnu ikke-opmålte mega-flyvning fra Frankrig til Grækenland.

Svensk power sikrer DM

Et rekordstort antal DM-deltagere kræver mange slæbefly. Det krævede, at danske Henrik Sylvest og Søren Grum i går fløj til Sverige på pirat-eventyr og ”stjal” Borås SFKs fine Pawnee og bortførte den til svæveflyvecenter Arnborg.

Hvad siger ejerne om Jonker JS3 Rapture og Schempp-Hirth Ventus 3?

Jonker JS3 Rapture og Schempp-Hirth Ventus 3 er fine konstruktioner. NORDIC GLIDINGs Bernt Hall har interviewet 2 af ejerne, Björn Regnström og Börje Eriksson: Hvad siger de, og hvad har motiveret deres valg af type?

Ventus 3 vs JS 3 – mer lika än olika

Vilken är bäst? Vilken skall jag köpa eller drömma om att jag hade? Svaret är att det beror mer på vem Du är, vilka primära användningsområden du prioriterar, än skillnader i prestanda eller flygegenskaper! Största skillnaden som grund för dina val ligger nog i olika motoralternativ.

Det slovenske ”skunkworks”

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.

Nordjysk Svæveflyveklub reddet på stregen

Usikkerhed om ny lejekontrakt på flyvepladsen tvang Nordjysk SFK til at stå med ryggen mod muren. Ville de nye ejere ikke forlænge kontrakten, måtte flyveklubben de fakto opløses med udgangen af næste år.

Træningen virkede

Da slæbeflyet fik motorproblemer efter start på norske Notodden sidste lørdag, holdt Øystein Bjørklund hovedet koldt og valgte klogt den eneste realistiske mulighed: At lande i vandet. ”Det gik godt, fordi jeg havde været grundig med min checkliste for afbrudt start”, forklarer han her om hændelsen.