EMRAX – motorproducent til svæveflyvningen

Roman Susnik med et udvalg af EMRAX-motorer fra tidlige protortyper (til venstre) og produktions-motorer. EMRAX-motorerne ligger alle i top hvad angår effektivitet og vægt/effekt – den største yderst til højre yder utrolige 400 kW og vejer 43 kg. Motoren i Jonker JS3 RES vejer eksempelvis bare 9,4 kg og yder kortvarigt 40 KW under starten.

Link to automatic translation

Der må være noget i drikkevandet i Slovenien, det lille naturskønne land som grænser op til Østrig og Italien: Inden for en times kørsel finder man virksomheder som eksempel Pipistrel, LZ Design, Naviter, LX Navigation, LX Nav og EMRAX. Alle innovative firmaer med global gennemslagskraft indenfor luftsport.

Sidstnævnte EMRAX producerer kompakte, energieffektive og meget stærke elektromotorer; Det er ikke uden grund, at producenter som Pipistrel, Alexander Schleicher, Schempp-Hirth, Jonker og senest også HPH har valgt EMRAX til at være motorleverandør til deres fly, primært gennem samarbejdet med Solo Flugmotoren som leverer den samlede drivlinje inkl. batteri.

Som de fleste virksomheder er EMRAX startet i det små og med helt andre ting. Den nu 65-årige Roman Susnik, som har grundlagt EMRAX (det står i øvrigt for Electric Motor Roman Axial Flux), er uddannet maskiningeniør fra Universitetet i Ljubljana og arbejdede i slovensk stats-tv i en årrække med at vedligeholde varme – og kølesystemer. Men gjorde man sit arbejde korrekt, var der også tid til at andre ting; Eksempelvis som at opfinde et 5. gear til bilproducenten Zastava og arbejde med vandkraft-anlæg.

Hovedkvarteret i Kamnik, Slovenien, ligger naturskønt for foden af høje bjerge. Her beskæftiger EMRAX 20 medarbejdere.

Det var først som 38-årig, at Roman Susnik straks før årtusindeskiftet fangede interessen for svæveflyvning, og kombinationen af opfinder-talent og flyveinteresse førte hurtigt til de første eksperimenter med elektrisk selvstartende svævefly;

Denne skribent husker eksempelvis en halv-dårlig 15-år gammel youtube-video, hvor Susnik selvstarter med en 15 m Apis Bee med et hjemmekonfigureret elektrosystem med en Lynch-elmotor. Det så bestemt spændende ud, og det var det skam også, bekræfter Roman Susnik, da vi får historien over en kop kaffe i EMRAX-hovedkvarteret i den lille by Kamnik, pittoresk beliggende for foden af de slovenske alper.

Det skete mere end en gang, at jeg blev udsat for et totalt motorsvigt med de tidlige systemer, og der kom et tidspunkt, hvor jeg sagde til mig selv, at nu ville jeg ikke flyve længere med denne type motor. Der stod jeg på en mark ved siden af flyvepladsen efter en ret intensiv og uplanlagt udelanding”, fortæller Roman om de første testflyvninger.

Heldigvis er Slovenien velsignet med mange flade marker, hvor man let kan lande et svævefly.

”For 20 år siden vidste vi ingenting om batterier og styresystemer. Når man spurgte leverandører, så kunne de ikke svare på hvad specifikationerne i virkeligheden var, så vi har skulle gøre os vores egne erfaringer fra bunden”, fortæller han.

De tidlige erfaringer med de upålidelige og tunge motorer førte til, at Roman udviklede sin egen el-motortype, en såkaldt Axial Flux motor, som han fløj første gang med i 2008. Virksomhedens første navn var Enstroj, og det blev senere til EMRAX.

Ikke langt fra EMRAX ligger Pipistrel, en fabrikant som også har drukket af den samme innovations-kilde. Grundlæggeren Ivo Boscarol er en ivrig ambassadør for elektrisk flyvning, og på et meget tidligt tidspunkt så Boscarol mulighederne med EMRAX-motorerne. Det resulterede i, at det 2-sædede ultralette svævefly Taurus blev elektrificeret med en EMRAX-motor i 2008, for senere at gå i serieproduktion i 2011. Dette beviste, at det var muligt at lave en elektrisk løsning som rent faktisk fungerer. NG fløj dette fly i Slovenien på en ekstrem varm dag (39 grader) i 2015 og var behørigt imponeret over drivlinjen. (læs PDF s. 12 på linket her) En meget høj energieffektivitet på op til 98% resulterer i, at motoren leverer maksimal arbejdskraft uden at blive unødigt varm.

Dette samarbejde, ledsaget Pipistrels betydelige talent for markedsføring, åbnede en del døre for EMRAX.

Tingene tog yderligere fart i 2012/2013, da den tyske gigant Siemens ville ind i det elektriske marked. I den forbindelse testede de EMRAX-motorerne, og den validering gjorde, at efterspørgslen virkelig blev øget kraftigt, fortæller Roman Susnik.

Virksomheden kom også ind på svæveflyve-miljøets radar, da EMRAX i 2015 leverede motoren til den certificerede elektro-turbo i ASG 32 EL. Læs testen her.

EMRAX har desuden leveret fly-motorer til VTOL-projektet Joby samt til det soldrevne svævefly SunSeeker Duo (som NG testede i denne artikel).

I dag har virksomheden 20 ansatte, inklusiv datteren Urska, som fungerer som direktør i den ekspanderende virksomhed. Selv hævder Roman, at han er gået på pension. Det skal man nok tage med et gran salt; I virkeligheden arbejder han hjemme fra sin gård, hvor han har indrettet en flyveplads, samt mere vigtigt et værksted med alle typer af maskiner til udvikling af prototyper. Han ser kontinuerligt muligheder for forbedringer på de eksisterende produkter:

”Der er fortsat et potentiale for optimering af vores elmotor med andre typer af elektrisk ledende materialer. Det ville give en lettere motor som ovenikøbet ville være mere momentstærk med mulighed for større propel”, fortæller han under vores besøg med henvisning til de motortyper som er monteret i AS 33/34-, Jonker JS3-, Ventus 3E- og HPH Shark-modellerne.

Råmaterialer i produktions-processen

Det er nu ikke fordi, at EMRAX-motorerne i forvejen er tunge. Faktisk er de ekstremt potente i forhold til deres vægt og er kendt for at være momentstærke ved lave omdrejninger – det vil sige, at propellen kan monteres direkte på motoren uden behov for gearing.

Den kraftigste motor som EMRAX producerer er på hele 400 kW – det er over 500 hk, men vejer bare 43 kg, og fylder ikke mere end en gammeldags LP-plade i diameter og er ca. 10 cm tyk.

Ved slutningen af motorbygning måles det færdige produkt igennem for afvigelser fra standarden.

Ud over, at disse motorer er meget stærke i forhold til deres vægt, er en anden fordel, at kravet til vedligehold er yderst begrænset. Her er ingen olieskift og komplicerede bevægelige dele, men hvor længe holder disse motorer egentlig?

”Det er et godt spørgsmål, jeg har en gammel prototype-motor som jeg har eksperimenteret med gennem 14 år. Hver gang jeg måler performance i testbænken, kommer den altid med præcis samme værdier, selv efter mange år. Jeg har også bygget en EMRAX-motor ind i en Audi TT for over 100 000 km siden. Den har bare kørt og har aldrig givet nogle problemer”, fortæller han.

Her startede det hele – et ultralet APIS-svævefly, som Roman Susnik elektrificerede. Hans utilfredshed med de primitive og upålidelige elektromotortyper på daværende tidspunkt ledte til udviklingen af hans egen motortype.

Emrax 228-motor i AS 34, samme motor er også monteret i HPH Shark, Ventus 3E, AS 33 ME og ASG 32. Af bl.a. vægthensyn valgte Jonker en mindre EMRAX 208-motor til JS3 RES.

Roman Susnik yderst til højre ved lanceringen af elektro-turbosystemet på ASG 32 EL i 2016 med udviklingspartneren fra det tekniske universitet i Mosbach, Professor Rainer Klein (yderst t.v.) og ingeniørerne fra Schleicher, Paul Anklam og Joschka Schmeisl

ASG 32 EL med EMRAX-turbo.

Binder EB29 DE med EMRAX-motor.

Siden virksomhedens start har EMRAX produceret omkring 5000 motorer, hvoraf cirka 1/3 er til flyvemaskiner. I øjeblikket flyver der cirka 300 svævefly og sportsfly med EMRAX-motorer og mange flere experimental-fly og prototyper, oplyser fabrikken.

Selv har Roman for ikke længe siden investeret i en Jonker JS3 RES som leveres med EMRAX-motor: ”Jeg forventer, at motoren holder længere end flyet”, siger han.

Det er i øvrigt ikke bare svævefly som drives frem af EMRAX-motorer. Deres kompakte dimensioner og store kræfter gør, at de også finder vej til andre applikationer. Marine-markedet er meget stort, her er eksempelvis vægt og størrelse på batterierne en mindre udfordring end i flyvningen. Noget så eksotisk som hydraulik-systemet til de store ”foils” på ekstreme Americas Cup-racer-sejlbåde drives af EMRAX-motorer, og motorerne findes også i ”Formula Student” som er en mangeårige racerklasse for de tekniske universiteter samt i Cosworth-hybridmotorsystemer til British Touringcar Championship.

Så hvad er næste skridt for de lette og stærke elmotorer fra EMRAX?

For cirka 15 år siden byggede man en EMRAX-motor ind i en DG 1001 TE som ”proof-of-concept”. Typen kunne dog formentlig grundet datidens batterier og power electronics ikke matche pris/performance fra den selvstartende 1001 M, og prototypen blev senere konverteret til konventionel turbo og solgt. Det er ikke urealistisk at forestille sig, at DG/Jonker i en nær fremtid vil vende tilbage til projektet og montere et optimeret Solo/EMRAX-motorkit for at opnå selvstartspotentiale på DG 1001. Uys Jonker luftede i hvert fald ideen på Deutsche Segelfliegertag sidste år.

Datidens DG 1001 TE-prototype

At man har standardiserede motorer som EMRAX, og hvor montering og indbygning af disse er kendte processer for svævefly-fabrikkerne er godt nyt for den videre udvikling og erfarings-dannelse med elektriske drivlinjer.

Fremtidsperspektiverne er lovende, ikke bare for EMRAX, men også for slutkunderne, svæveflyverne, som bare gerne vil flyve uden støj og røg. For de mange købere af svævefly med EMRAX-motorer er den vision allerede mulig i dag takket være ildsjæle som Roman Susnik.