Elektroantrieb für den Swift-Light / UpdateBereits seit geraumer Zeit beschäftige ich mich mit der Möglichkeit den Swift-Light mit einem Elektroantrieb auszustatten.
Dieser herrliche Flügel eignet sich ganz besonders für einen Umbau auf Elektroantrieb. Geringes Leergewicht, gute Flugleistungen, dadurch geringer Leistungsbedarf im Schwebeflug (etwa 1200 Watt). Durch den Druckantrieb entfällt ein kompliziertes Klapptriebwerk, der Motor kann jederzeit ein und ausgeschaltet werden usw..
Der sehr gute Wirkungsgrad von Elektromotoren ist ja bekannt.
Dr.Ing. Werner Eck aus Heiligenstadt hat einen bürstenlosen Außenläufer für einen Paramotor entwickelt. Letztes Jahr hat er diesen Antrieb erfolgreich getestet und geflogen.
Als ich von diesem Motor hörte, weckte er sofort mein Interesse. Mit einem Gewicht von gerade 3,75 kg und einer Drehzahl von ca. 2.000 upm ist er in der Lage große Luftschrauben direkt anzutreiben. Eine Dauerleistung von 8 kw und eine Kurzzeitleistung von über 10 kw steckt er problemlos weg.
Als Regler oder Steller wird ein Tschechischer Jeti Spin 200 verwendet. Dieser Regler ist in der Lage, bei guter Kühlung, 200 Ah zu leisten. Die Spannung kann bis zu 60 Volt betragen.
Werner Eck läßt auch derzeit einen speziellen Elektro-(falt)Propeller bei der Firma Helix fertigen. Dieser 1,4m Propeller soll einen sehr guten Wirkungsgrad haben. Dies ist besonders beim Elektroflug wichtig.
Ein heikles Thema sind die Energielieferanten. Seit diverse Lithium Typen auf dem Markt sind hat dies bei den Modellfliegern gerade mit den Lithium Polymer Akkus regelrecht zu einer Elektroflugrevolution geführt. Wo früher ein stinkender (und lärmender) Verbrenner für Vortrieb sorgte wurde durch diese neue Akku- und Motorentechnik ein gleichwertiger oder sogar leistungsstärkerer Ersatz gefunden.
Aber die Lithium Polymer Akkus wollen auch gut behandelt werden. Überladen und Tiefentladen mögen sie gar nicht. Schnellladen geht nur bedingt. Es hat sich auch gezeigt, daß im Sinne einer ordentlichen Standzeit die Zellen nur zu 75 % entladen werden sollten. So erreichen sie um die 400-500 Zyklen.
Nun, für den Swift eignen sich die Lithium Polymer Akkus nur bedingt. Zwar hat dieser Akkutyp das beste Leistungsgewicht, aber Sicherheitstechnisch hat man so seine Bedenken...
Es gibt aber noch andere Lithium Verbindungen.
Ein neuer Li-Ionen FePO4 Akku von A123Systems, dessen Performance auf Nanotechnologie beruht. Seine hervorragendste Eigenschaft ist die Schnellladefähigkeit in nur 15 Minuten und die hohe Zyklenzahl von +1000 Lade und Entladezyklen. Weitere Infos zu den Zellen:
www.first-products.de
Einen solchen Akkupack habe ich mir von First-Products anfertigen lassen. Aufgeteilt in zwei Stangen zu je 8s9p ergibt sich ein Akku mit 16 in Serie und 9 Parallel verschweisten Zellen. Also insgesamt 144 Zellen mit einem Gewicht von 12,5 kg. Die Ladeschlußspannung beträgt 58 Volt und die Kapazität ist 20,7 Ah. Mit einer Elektrischen Leistung von 1.100 Wh sollte damit eine Steigflughöhe von etwa 600-800 m über Grund erreichbar sein. Genug um einen Einstieg in die Thermik zu haben.
Geladen wird der Pack mit einem Starkstromladegerät mit 5 kw Ladeleistung. Damit ist der Akku wieder in etwa 15 Minuten voll! Also sind auch mehrere Flüge bei schlechten Bedingungen möglich. Bei ruhigem Wetter sollte etwa 20-30 Minuten Flugzeit drinnen sein. Landen und den Akku wieder in 15-20 Minuten laden und auf geht es zu einem neuen Flug. Und wenn man will, kann man dies den ganzen Tag so machen....
Derzeit bin ich dabei die Verkleidung entsprechend zu modifizieren. Dadurch, daß der Motor und die Luftschraube höher sitzen, braucht es eine neue hintere Verkleidung. Auch die hinteren Fenster werden neu gemacht. Die Verkleidung wird aber eine ähnlich gute Aerodynamik haben wie bei der Freiflugverkleidung es der Fall ist.
Das Gewicht wird sich gegenüber der unmotorisierten Version nur um etwa 20-22 kg erhöhen. Die hervorragenden Langsamflugeigenschaften werden also weitgehend erhalten bleiben und jede Mikrothermik kann noch in niedriger Höhe genutzt werden.
Letztes Wochenende (18.-20.April)war ich am Alten Lager südlich von Berlin bei einer Demo.
Erstmals mit dabei war der E-Swift mit der neuen Vollverkleidung.
Das Wetter war ab Freitag Mittag fliegbar. Jedoch war es noch stark Bewölkt und es gab fast keine nutzbare Thermik.
Eine gute Gelegenheit also die neue Vollverkleidung und das System zu testen. Geflogen bin ich quasi nur mit kurzen Unterbrechungen von 2 Uhr Nachmittag bis 7 Uhr Abends. Die Schnelladefähigkeit der LiFepo Akkus beeindrukte jeden. Geladen waren diese in 12 Minuten (zu 90-95%) und dann konnte gleich wieder gestartet werden.
An diesem Nachmittag wurden sicher über 8 Flüge durchgeführt.
Am Samstag wurde das Wetter und die Thermik besser. Auch an diesem Tag wurden einige Flüge in näherer Umgebung durchgeführt.
Der Sonntag zeigte sich von der besten Seite und es gab richtig gute Bedingungen. Nach dem Start konnte ich bereits in 200m über Grund den Motor abstellen. Mit Alex Neuhaus wurde dann ein kleiner Streckenflug zur riesigen "Cargolifterhalle" östlich (ca 40- 50 km entfernt) vom Alten Lager gegen den Wind gemacht. Hier zeigte sich, daß die Aerodynamik stimmt. Der E-Swift läuft gegen den Wind ganz hervorragend und Alex hatte bei den schnellen Gleitpassagen so seine Mühe mitzuhalten. Er flog seine Swift-Light mit der normalen Fußstarverkleidung. Auch in der Steigleistung war kein Unterschied zu erkennen.
Überhaupt fliegt sich der Elektro Swift ganz ganz gut.
An diesem Sonntag machte ich mit einer Akku-Ladung 2 Starts und es hätte wahrscheinlich noch für einen dritten gereicht.