Nye åbenklasse-hotships: Arven efter ASW 22 og Nimbus 4

Den åbne klasse –  på ryggen af en kongeørn. Så længe flyet ikke vejer over 850 kg med motor og kan bestå CS22-certificeringskravene og kan bygges, er rammerne frie. Det giver grobund for de mest fascinerende konstruktioner. Her er en Binder EB 29 på vej ind på kort finale ved Nordsjællands SFK i Danmark.  (foto: Jens Trabolt)

Link to automatic translation

Den åbne klasse er måske den mest fascinerende klasse i svæveflyvningen.
Der sættes stort set ingen grænser for konstruktørernes opfindsomhed, ud over vægtgrænsen på 850 kg som blev indført i 2007 for fly med motor (ellers 750 kg).

I andre klasser af svæveflyvning såsom klub- og standardklasse kan der være andre krav som ofte sigter mod eksempelvis at reducere omkostninger i konstruktion for at øge populariteten.

Men ikke i åben klasse, som ofte er et teknisk, udviklingsmæssige statement for fabrikken. Et prestigefyldt visitkort som viser status over udviklingen i aerodynamik og konstruktionsteknik. En ekstravagant flytype som man bare skal have i sortimentet.

Her er ingen grænser, bortset fra vægten og et stramt reguleret sæt af certificeringsbestemmelser som gennem årene er udviklet med erfaringerne fra talrige ulykker med henblik på, at hr. og fru standard-pilot ikke ender i så ekstreme konstruktioner, at de bliver direkte farlige. Det kommer vi tilbage til.

Ekstreme konstruktioner gennem tiderne

eta (staves med lille e) på Hahnweide. 31 meter spændvidde fylder enormt i landskabet. (Foto: Jens Trabolt)

Concordia til VM i Polen, 2014 (Foto: Jens Trabolt)

Der er mange eksempler på ekstreme konstruktioner i åben klasse gennem tiderne; Senest ”eta” med 31 meter spændvidde som blev ”seriebygget” i 8 eksemplarer og Dick Butlers ”one-off” konstruktion ”Concordia”. Sidstnævnte med ASW/ASG 27/29-cockpitsektion, specialdesignet bagkrop, 28 meter spændvidde med flere profilsektioner end man kan tælle på 2 hænder og til dato verdens højeste sideforhold i et svævefly.

Glidetallet på Concordia er + 70, men til gengæld er det så komplekst at bygge, at en serieproduktion ville være de fakto umulig. Men en opvisning i konstruktion, materialer og aerodynamik, som stadig i dag, 15 år efter introduktionen står som et fyrtårn blandt fagprofessionelle i svæveflyve-industrien.

Prøveflyvning af eta – verdens største spændvidde

Det er dyrt at bygge nyt, og det er i særdeleshed meget dyrt at bygge nye åbenklasse-fly, som til trods for deres særstatus i den tekniske elite, har et relativt begrænset publikum.

Den “nye åbne klasse”

Derfor går der ofte mange år mellem jomfruflyvninger i den åbne klasse, men for nyligt var det netop et højdepunkt i den kaliber.
Den 7. november fløj JS5-prototypen sin jomfruflyvning fra flyvepladsen i Potchefstroom, Sydafrika. Meget usædvanligt for en flyfabrik havde Jonker med stor selvsikkerhed valgt at livestreame de første flyvninger i marginalt vejr. Normalt foretrækker producenterne at holde det internt i tilfælde af problemer.

Det gik heldigvis fint, og traditionen tro var fabrikken “meget tilfreds” med prøveflyvningen af den nye åbenklasse-type.

JS5 under jomfruflyvningen hvor JS-teamet måtte flyve slalom mellem regnbygerne.

Flyslæb med JS5.

De længste vinger nogensinde på et Jonker-fly – 24 meter.

To koncentrerede Jonker-brødre på dagen for testflyvningen.

JS5 i luften.

”Hvis du ikke holder af at gå langt, er JS5 ikke noget for dig”, jokede Uys Jonker med reference til den store spændvidde, da han ugen forinden præsenterede konceptet til Deutsche Segelfliegertag. JS5 er nemlig det fly med størst spændvidde produceret af Jonker til dato. De fakto en JS2-fuselage med de nye lange 24-meter vinger.

Det er også interessant at bemærke, at man dermed også er tilbage i en mere ”traditionel” vingeplacering, efter den store fokus på den, efter sigende, lave interferensmodstand i den højvingede Jonker JS3. Men det kan være på grund af strukturelle krav til fuselage ud fra Solo-motorinstallationen, som helt sikkert ikke passer ned i en JS3-fuselage eller den øgede vægt i dette åbenklasse-fly.

Nye profildesigns

De nye AS 35 mi og Jonker JS5 Rey afløser de ”go’e gamle” åbenklasse ASH 31 mi og JS1 C 21 m. De er fortsat vældig gode svævefly med høj performance. Tiden er dog ikke stået stille; Takket være ikke mindst nye profildesigns er eksempelvis 18 meter-klassen rykket op i et performance-territorium, som tidligere var forbeholdt åben klasse;

Under de tyske Idaflieg-studerendes årligt sommertræf for et par år siden blev en absolut velpoleret Jonker JS3 med 18 m-tipper målt til temmelig fantastiske LD 1:57 – en værdi for et 18 meter-fly som flykonstruktører for bare 25 år siden ville have været villige til at sælge deres gamle bedstemor for at opnå.

Sætter man hastigheden yderligere op er der ingen tvivl om, at de nye profiltyper udmanøvrerer de gamle åbenklasse-fly ganske markant. Samme tendens ses hos 20 meter-typerne Arcus og ASG 32 som med de nye profiltyper går vældig fint ved høj hastighed.

Men er det ikke nok? Næh, både Schleicher og Jonker tror, at der er mere performance at hente ved at ny-designe et nyt åbenklasse fly, som skal overtage kongekronen fra ASH 31 Mi og Jonker JS1 C 21 M.

Vækker man hvilken som helst chefingeniør klokken 2 om natten med en spand isvand direkte i hovedet og spørger til forholdet mellem spændvidde og vingebelastning, vil man med stor sikkerhed få følgende diktum:
“Spændvidde er godt for glidetallet og evnen til at stige – altså performance ved lav hastighed. Høj vingebelastning driver performance i det høje fartregister”.

Det er altså disse variabler, og tusindvis af andre faktorer, som flyfabrikkernes konstruktører skal sammensætte til den mest optimale konfiguration.

Maksimal planbelastning på VM-vindertyper 1937-2014 viser øgning i planbelastning gennem tiden. Grafen stopper ved 2014, men trenden fortsætter og sprænger grafikken. De nye åbenklasse-fly ligger alle med wingloading som ligger nær eller over 60, fx 58 kg/m2 i JS5 og 62 kg/m2 i AS35.

Verdensmesterflyet fra 2012 – NG tester Schempp-Hirth Quintus M

24 m Jonker-vinge

Hos Jonker tror man på, at en ny 24 meter vinge er det optimale kompromis, når man også skal flyve tidligt og sent, hvor forholdene er lidt svagere. Her kommer større spændvidde til sin ret uden at være så stor, at det giver reduktion i performance, når det handler om at flyve med stor hastighed midt på dagen – her er stor spændvidde traditionelt set et minus.

Samtidig er JS5 også en kondensering af erfaringerne med de tidligere designs (JS1, JS3) for den fortsat unge Jonker-fabrik.

Læser man JS5-brochuren loves man hotte præstationer, som bestemt ikke gør købelysten mindre: Hvad med værdier som glidetal 68? Eller 1,32 m/s synk ved 200 km/t! Helt okay!

Den indikerede pris i prislisten er 273 500 euro plus moms for den selvstartende version med Solo-motor ab fabrik i Sydafrika. Hertil kommer instrumenter, batterier, trailer, transport og øvrige tilvalg på den lange liste. Det er også planen at tilbyde flyet med M&D-jetmotoren. Mange penge, men ”det bliver aldrig billigere”, som chefinstruktør i Segelflyget, Anders Blom (1950-2023) plejede at sige.

Rendering af AS35 M

AS35 med typiske Schleicher-linjer. Konstruktion af prototypen skrider frem, lyder det fra fabrikken.

20 m Schleicher

Schleicher har valgt et lidt andet koncept end Jonker på deres kommende konge-fly – den gamle ASH 31 havde 21 meter-tipper. Men baseret på de gode erfaringer fra AS 33-profilet mener Schleicher, at det er værd at lancere AS 35 med 20 meter spændvidde. Trods for det relativt kortvingede åbenklasse-koncept er det kalkulerede glidetal for det nye fly hele 63 – det er 6 point mere end ASH 31 Mi som endda stiller op med 1 meter større spændvidde.

Schleichers nye team – fra computer til virkelighed

Schleicher vil efter egen udsagn bygge et fly som med meget høj vingebelastning (op til 62 kg/m2) også er agilt og kan stige i termikken. Den høje vingebelastning fører i forhold til kalkylen til utrolige værdier i højhastigheds-polaren. Hvordan lyder 1,3 m/s-synk ved 200 km/t eksempelvis. Eller 2 m/s ved 235 km/t.

Til sammenligning giver 2 m/s synk i forgængeren ASH 31 MI en fart på 215 km/t. Her er den nye AS 35 M hele 20 km/ hurtigere ved samme værdi.

AS35-polaren lover temmelig voldsom performance ved maksimal vingebelastning. Hvordan lyder 1,3 m/s-synk ved 200 km/t eksempelvis. Eller 2 m/s ved 235 km/t!

”Bedste glidetal er en forældet målestok”

Med et fly som med høj vingebelastning stiger godt og glider fantastisk ved høj hastighed, bliver et målepunkt som ”bedste glidetal” forældet, mener Schleicher.

For 2 år siden, da Schleicher præsenterede AS 35-konceptet, forklarede AS-chef Uli Kremer det således til NORDIC GLIDING:
”Vi vil have, at AS 35 skal flyve hurtigt hele tiden. Bedste glidetal ved en given lav hastighed er ikke længere noget særligt anvendelig målestok for præstationerne. Det vigtigste er, at AS 35 kan stige i termikken og derefter flyve hurtigt. Den lave ende af hastigheds-polaren under 150 km/t er ikke så interessant. Vi ved allerede, at AS 33-vingeprofilen både stiger fint med høj vingebelastning og har god performance ved høj hastighed”, forklarede han dengang.

AS 35-vingen bliver således helt ny – der er intet genbrug fra ASH 31, heller ikke indervingen, som bliver en meter kortere, hvilket burde lette monteringen.

Portræt af AS35 

Grundlæggende bliver fuselagen identisk med ASH 31 (og i princippet stamfaderen ASH 26) – et vellykket koncept med plads til store piloter. En væsentlig opgradering bliver dog det moderne cockpit fra AS 33 med nyt cockpitlayout samt den nye mere effektive cockpitsealing, styrbart halehjul samt et elektronisk styret vandballast-system.

Schleicher oplyser, at man gør fremskridt med udviklingen af AS 35; Vingeformene er klar til brug. Fuselagen er allerede i monteringsfase med motor-layout, understel og så videre. Samtidig med dette har man også udviklet den nye cockpitsektion med det moderne AS 33-layout og med et par ”ekstra ergonomi-features”. Der bliver helt sikkert noget ”AS 35” at se på til Aero-messen i April 2024, loves der.

Elektrisk eller ikke?

Det er nu muligt at bestille de mest populære 18-meter fly som AS 33, Ventus 3 og JS3 med elektrisk selvstart. Men hvad med den åbne klasse, som med op til 850 kg er væsentligt tungere?

Uys Jonker har luftet en mulighed for, at den kommende JS5 senere kan leveres med elektrisk selvstart, måske som et spin-off af Jonkers nye engagement i DG-fabrikken. Her er det naturligt at forsøge sig med en elektrisk selvstartende DG 1001 baseret på JS/Solo RES-motorsystemet. Men mere effekt giver mere varme, så det vil kræve en opgradering af controller/inverter.

Ideen er dog klar nok – har man i fremtiden nok power til at selvstarte en DG 1001 elektrisk, så klarer man også en åbenklasse-type som JS5, eller vice versa.

Schleicher har indtil videre ingen offentlige planer om en elektrisk AS 35 M. Man ønsker at have gode reserver, og indtil videre er det den gode gamle Austro-Wankel planlagt som primært fremdriftsmiddel.
Propellen kommer fra ASG 32 Mi, og den giver op til 8 % højere static thrust, oplyser Schleicher.

EB 29, her med den super-optimerede R-vinge fløjet af NG-testpilot Jan W Andersen, har bevist sit værd ved de seneste åbenklase-VM.

Opdatering af EB29 med R-vingen

Der er dog en aktør mere i kulissen, når man taler om valg af åbenklasse-fly. Hvis man vil have et dejligt fly til at få gode oplevelser i, opfylder alle ”moderne” fly nok rigeligt det behov.

Men vil man vinde verdensmesterskabet (og det vil de fleste producenter gerne af åbenlyse PR-årsager) skal man – i hvertfald historisk set – flyve et Binder-fly. Ved de seneste 2 verdensmesterskaber i åben klasse har EB 29 med R-vingen taget 5 ud af 6 medaljeplaceringer – naturligvis skyldes det også toppiloterne – og så er vi tilbage til diskussionen om hønen og ægget. Men sjovt nok er det EB 29R som toppiloterne ofte vinder i…

Øverst den ”gamle” vinge, herunder den nye smalle R-vinge. Forskellen i kordetykkelsen er markant, specielt ved roden.

Men selv om EB 29 R-vingen er noget af de mest ekstreme som man kan købe for nuværende, fortsætter jagten på mere ydelse. Seneste opgradering er montering af horisontalt haleplan med 30% mindre areal og finne med optimeret profil samt en skjult mekanisme til sideroret. På fotoet ses tydeligt reduktionen i det horisontale haleplans størrelse. (Foto: Binder)

Nærbillede af den nu perfekte finne med skjult mekanisme til sideroret uden ”ror-kåber” samt optrækkeligt halehjul, som er et must på de nye typer af high performance-fly. (Foto: Binder)

Ingeniøren Werner Scholz med tilnavnet ”micro” (han insisterer på, at det staves med lille ”m”) arbejder for Binder med certificering og test, og han har følgende forklaring, da NORDIC GLIDING ringer for at høre om opgraderingen:

Da vi lancerede R-vingen på EB29 med de nye vingeprofiler fra Professor Loek Boermans, bevarede vi samme spændvidde, men formindskede vinge-arealet. Det resulterede i, at det originale horisontale haleplan var lidt for stort til vingen. Med det nye design reducerer vi haleplans-arealet med 30%. Det giver et par procents øgning i performance. Lægger man det sammen med det nye finnedesign og den skjulte siderorsmekanisme, tror vi på cirka 10% bedre performance ved høj hastighed”, forklarer Scholz.

Den eneste danske EB 29 R er eksempelvis på ”spa-ophold” vinteren over for at få monteret denne opgradering.

Epilog

Uanset om man flyver ”tysk” eller ”sydafrikansk” gælder det også, at jagten på mere performance, også har naturlige konsekvenser uanset hvor fantastiske moderne vingeprofiler er; Med højere vingebelastninger følger højere stall-hastigheder. Men hvor langt kan man gå? Friheden er åbenbart ikke ubegrænset for producenterne, lyder det:
”Der er en lang række krav i CS22-certificeringskravene, fx maksimal stallhastighed og kontrollerbarhed, og med meget høj vingebelastning er alle producenter nok relativt tæt på grænserne for hvad som er muligt i øjeblikket”, slutter Werner Scholz.

Siden Schempp-Hirths introduktion af 23-meteren Quintus i 2011, VM-titel med typen i 2012 og begrænsede byggeserie på under 20 styk har der været stille omkring åbenklasse-konceptet på fabrikken i Kirchheim-unter-Teck, selv om Schempp-Hirth var en af hovedaktørerne i introduktionen af åben klasse. Mange af de gamle åbenklasse-kunder er formentlig flyttet over i vellykkede koncepter som Arcus og i nogen grad også Ventus, og der er ingen offentlige planer om at koldstarte et projekt i åbenklasse-markedet.

Læs mere om åben klasse