In Deutschland gibt es seit wenigen Jahren eine Flugzeugklasse, die entge- gen europäischer Bestrebungen höhere Abflugmassen für Ultraights zuzulassen, sich mit einer maximalen Leermasse von nur 120 Kilo begnügt. Zwar wird dafür eine normale UL-Aus- bildung benötigt, doch kann der Scheininhaber auf das Medical verzich- ten und sein Fluggerät in echter Eigen- verantwortung betreiben. Eigentlich ein Novum, denn inzwischen werden Stimmen laut, auch in Deutschland von über 70-Jährigen für den Führerschein ärztliche Nachprüfungen zu verlangen. Die Fliegerei ist aber eine Leidenschaft und so wird an dieser Regelung nicht gerüttelt, zumal der infrage kommende Personenkreis relativ klein ist, auch wenn sie rein demografisch noch wächst. Was aber bleibt sind die Bau- vorschriften wie sie auch für normale Ultraleight lights angewendet werden. Aus dem osteuropäischen Ausland kommen eine Reihe kleiner Einsitzer, die sich bereits etablieren konnten. Dazu gehören etwa die Typen Banjo und Song 120. In einem Segelflugland wie Deutschland wäre es aber fast logisch, dass man eigentlich von den
dennoch zu einem mit modernen Werkstoffen gefertigten Flugzeug mit guten Leistungen käme, um möglichst damit auch noch im Alter seinem viel- geliebten Hobby nachgehen zu kön- nen. In dem Verein, der aber nicht nur aus Daddies, sondern auch aus vielen jungen Leuten besteht, fanden sich schneller als gedacht die unterschied- lichsten Experten zusammen, darunter der Zulassungsexperte Peter Schnei- der. Aus Holland holte man sich für die aerodynamische Auslegung den bekannten Professor Luck Boermans hinzu und fand schliesslich in dem Designer und Flugzeugbauer Norbert Klenhart den Mann, der schon viel Erfahrungen mit leichten und schwe- ren Luftfahrtgeräten gesammelt hat. Norbert Klenhart hat sich auf das wirt- schaftlich und technisch herausfor- dernde Projekt Birdy eingelassen, weil er selbst davon begeistert ist und wie die Initiatoren an eine gute Zukunft glaubt. Birdy ist ein aerodynamisch hochwer- tiger einsitziger selbststartender Reise-Motorsegler, der von einem 1,3 Meter Faltpropeller hinter dem Seiten- leitwerk angetrieben wird. Die Leis- tungsübertragung von dem im Schwerpunkt eingebauten Elektromo- tor (HPD 12 oder 16 von Geiger-Engi- neering GmbH) erfolgt mittels einer mehrfach gelagerten Fernwelle. Das nur 13,5m spannende Flugzeug mit 8,3 m² Tragfläche soll durch den Einsatz moderner Tragflügelprofile gute und harmlose Segelflugeigenschaften bekommen. Eine maximale Gleitzahl von 40, ein Steigen von 2,5 -3,5 m/s,
eine Vne von 200km/h und eine maxi- male Abflugmasse von 280 kg sollen beste Voraussetzungen sein, die zu einer Reichweite des Birdy mit den vor- gesehenen Standard- Akkupacks der Firma Geiger-Engineering von über 200 Kilometer führen sollen. Hier zeigen sich die Vorteile des Heck- antriebs besonders, da der hinter den Leitwerken arbeitende Propeller die Strömung um den Rumpf nicht stört und kein ausgeklappter Motorträger Widerstand erzeugt. Das Birdy ist für den autarken Einmannbetrieb ausge- legt. Das wird ermöglicht durch das geringe Gewicht der Einzelkomponen- ten beim Auf- und Abbau, das gesteu- erte Heckrad und Hilfsräder an den Tragflächen. Auch an den Komfort für den Piloten ist durch eine halb auf- rechte Sitzposition und eine grosszü- gige Kabinenbreite von 0,67 Meter gedacht. Der Prototyp des Birdy wird auf der AERO 2019 gezeigt. Der Erstflug ist im Juni 2019 geplant. Nach der Flugerpro- bung und der Zulassung über den deutschen DULV wird Birdy zunächst in einer Kleinserie von 6 Stück bei Klenhart-Design als „Fast-Fertig-Bau- kasten“ zu einem Low-Level-Preis gefertigt. Dies wird durch die aktive Mithilfe der Kunden, das ehrenamtliche Engagement der Initiatoren und vor allem den aussergewöhnlichen Einsatz des Flugzeugbauers Norbert Klenhart ermöglicht. Anschliessend ist die Lie- ferung auch flugbereiter Birdy-Flug- zeuge vorgesehen. 09.04.2019
So jung und fast schon ein Star: der elektrische Segler und Eigenstarter „Birdy“ mit 16 kW-Startleistung
Birdy - das Vögelchen von Enthusiasten für Enthusiasten
Segelflugzeugbauern ein kleines Segelflugzeug mit Selbststartfähigkeit erwarten dürfte. Das ist jedoch nicht der Fall. Es waren aber genau die Umstände, die den ehemaligen Segelflieger und
jetzigen 120 kg-Klasse-Piloten Dr. Ing. Werner Eck im Kreis des Deutschen Verbandes zur Förderung des Sports mit Leichten Luftsportgeräten e.V. (DVLL) nachdenken ließ, wenn schon am Markt nichts erhältlich ist, wie man
Birdy ist in seinen Segelflugleistungen sogar besser als eine Standard-Libelle
Ein gefälliges Design, ein geräumiges Cockpit und guten Segelflugleistungen sind die Attribute von Birdy
Mit E-Antrieb bis in die Alpen fliegen und dann den Aufwinden frönen
Airbus beteiligt sich bei Daher mit Safran an vollkommen neuem Antriebskonzept - eine reine Studie
Daher liefert die Basis für eine Projektstudie
Da sich die gesamte Luftfahrtindustrie in der Entwicklung für eine grünere Luftfahrt verpflichtet fühlt, gaben jetzt auch im Rahmen ihrer Innovationsstra- tegien Daher, Airbus und Safran ihre Zusammenarbeit für eine Partnerschaft für Design und Entwicklung des Eco- Pulse ™ Demonstrators auf der Paris Air Show 2019 bekannt. Der Erstflug des Erprobungsträgers mit 7 Motoren soll 2022 erfolgen. Basierend auf der TBM-Plattform von Daher wurde dieses Projekt von CORAC (dem französi- schen Forschungsrat für Zivilluftfahrt) und mit Unterstützung der DGAC (fran- zösische Zivilluftfahrtbehörde) be- schlossen, um Technologien zu ent- wickeln, die die Umwelteffizienz von Flugzeugen steigern und die den neuen Anforderungen des Luftverkehrs ge- recht werden soll. Der Gesamtansatz umfasst drei Bereiche der Forschung und Entwicklung: Das verteilte Hybri-
dantriebssystem wird von Safran be- reitgestellt. - Airbus wird für die aero- dynamische Optimierung des verteil- ten Antriebssystems verantwortlich sein sowie für die Installation der Bat- terien mit hoher Energiedichte zum Antrieb des Flugzeugs. Die Installation von Komponenten und Systemen, Flugtests, Gesamtanalysen und der Aufbau von Vorschriften werden von Daher unter Nutzung der TBM-Platt- form durchgeführt. Ziel dieser Drei-Wege-Zusammenarbeit ist die Validierung von Technologien zur Reduzierung der Schadstoffemis- sionen und der Lärmbelastung sowie die Schaffung neuer Anwendungen im Luftverkehr. Das gesamte EcoPulse TM-Flügelsystem basiert auf der Er- kenntnis, dass durch die Triebwerks-
Mehrfachanordnung, verteilt über den ganzen Flügel, eine Verringerung der Flügeloberfläche erreicht wird. Zudem werden dadurch die Randwirbel an den Flügelenden reduziert und die damit den Luftwiderstand erheblich reduzieren. Kleinere Antriebseinheiten, so die Erwartungen, sollen auch der Lärmreduzierung dienen. Safran als Triebwerksspezialist bringt Erfahrun- gen im Bau von kleinen Wellenturbi- nen mit, die in Kombination elektri- schen Generatoren (Turbogenerator) elektrischen Strom erzeugen können, der zum Betrieb der zusätzlichen rein elektrischen Antriebmotoren erforder-
lich ist. Safran fertigt inzwischen eben- falls Elektromotoren. Die elektrischen Antriebe werden in den EcoPulseTM- Flügel integriert und sorgen für Vor- triebsschub. Die Installation des ver- teilten Antriebssystems in einem TBM- Flugzeug ist für alle drei Unternehmen eine spannende Gelegenheit, die Effizi- enz zu steigern, die Missionen zu di- versifizieren, den ökologischen Fuß- abdruck zu verringern und die Be- triebskosten zu senken. Dazu hat Saf- ran hat eine Technologie-Roadmap für die Installation von elektrischen Trieb- werken in Flugzeugen entwickelt. All diese Überlegungen sollten es ermög-
Safran putzt sich mit viel Kompetenz für elektrische Antriebsstränge heraus
21.6.2019
Konzeptstudie eines Hybridflugzeugs mit einem Turbogenerator und mit 6 Antriebs-Elektromotoren
Bild: Daher
Foto: H.Penner
lichen, die Vorteile des verteilten An- triebs zu demonstrieren und die Basis für den Entwurf Flugzeuge mit verteil- tem Antrieb zu optimieren und Ergeb- nisse zu liefern. “Dieser Demonstrator mit verteiltem Hybridantrieb ist ein sehr wichtiger Schritt bei der Vorberei- tung des Zertifizierungsstandards für mehr Elektroflugzeuge. Dies gibt uns auch die Möglichkeit, unsere Simulati- onsmodelle zu verbessern und ihre Verwendung in größeren Flugzeugen in Betracht zu ziehen“, bestätigt Jean- Brice Dumont, EVP Engineering bei Airbus.
Daher Daher
VoltAero verfügt über eine 10-jährige Erfahrung als Pionier und entwickelt mit Cassio ein Hybrid-Flugzeug für die General Aviation mit einem verteilten hybrid-elektrischen Antriebssystem für einen sicheren, leisen und effizienten Flug. Cassio verwendet dabei eine Kombination aus Elektromotoren und einem Verbrennungsmotor in einer "Push-Pull"-Konfiguration. Ein Flugde- monstrator und ein bodengestützter „Iron Bird“ -Systemprüfstand validie- ren die Hybridkonfiguration von Volt- Aero. Im Vordergrund steht Jean Botti, der zuvor das E-Fan-Projekt bei Airbus leitete. Das geplante Serienflugzeug von Volt- Aero bietet Platz für vier bis neun Per- sonen und eine Flugdauer von min- destens 3,5 Stunden. Es bietet eine leistungsfähige und zuverlässige Platt- form für die allgemeine Luftfahrt für private Eigentümer, Lufttaxi- und Char- terunternehmen und kommerzielle Flüge für Punkt-zu-Punkt-Regional-
Kombination mit den an Bord befindli- chen Batterien werden im Reiseflug zusätzlich zwei in den Flügel integrier- ten Elektromotoren abgetrieben. Für den „Zug“ von VoltAero sorgen zwei in Flugrichtung gerichtete 60-Kilowatt- Elektromotoren an den Tragflächen mit Mehrblattpropellern. Diese Moto- ren werden in nahezu geräuschlosen Starts und Landungen für einen umweltschonenden und nachbar- schaftlichen Betrieb auf Flughäfen eingesetzt. Der „Schub“ kommt vom 170 kW Nis- san-Verbrennungsmotor, der während des Reiseflugs einen mehrblättrigen Druckpropeller antreibt. Dieser Motor wird auch zum Laden der Bordbatte- rien für die Elektromotoren des Flug- zeugs verwendet. Sicher, effizient und umweltfreundlich sind die Prämissen für das Flugzeugdesign von VoltAero - dem verteilten Hybrid-Elektro-An- triebssystem mit Elektromotoren und einem Verbrennungsmotor wird in eine Push-Pull-Antriebskonfiguration mit einer Gesamtleistung von 440 kW umgesetzt. Zusammen mit dem Ver- brennungsmotor ist ein 150-Kilowatt- Elektromotor verbaut, der zusammen das Heck-Rumpf-Leistungsmodul von VoltAero bildet. Das Leistungsmodul bietet eine zusätzliche Sicherheits- funktion und verfügt über eine sofor- tige Startautomatik mit einem Elektro- motor zum Betrieb des Schubpro- pellers, sollten die Elektromotoren in
Ein hybrides Antriebskonzept von VoltAero
Ein Verbrenner ist Hauptlieferant für den elektrischen Strom
flüge, Reisen und zur Verwendung in anderen Anwendungsbereichen. Das Flugzeugmuster wurde von der Cessna Push-Pull Version 337 abgeleitet, wo- bei auf den Frontantrieb gänzlich ver- zichtet wurde und der Heckantrieb
durch die Kombination eines Nissan- Verbrennungsmotors mit drei Elektro- motoren im Reihenbetrieb je nach Betriebsart bis zu 300 kW thermische Leistung für den Start, bzw. im Genera- torbetrieb zur Verfügung stehen. In
Modellbild des 300 kW Hybridflugzeugs von Voltaero
Der Demo-Träger von VoltAero für eine dreimotorige Hybrid-Version wurde erstmals auf der Paris Air Show 2019 gezeigt
Serien-Antrieb mit Nissan-Motor und drei Elektrogeneratoren
kritischen Flugmomenten, insbeson- dere beim Start, auf ein Problem sto- ßen. Die Erstauslieferung der Serien- flugzeugen wird voraussichtlich im Zeitraum 2021-2022 ab dem Endmonta- gewerk von VoltAero in der Region Nouvelle Aquitaine im Südwesten Frankreichs beginnen. Bei voller Aus- lastung rechnet VoltAero mit einer jährlichen Produktion von rund 150 Flugzeugen. In Paris bekannt gegeben: Die zwei italienischen Unternehmen Logic Spa und Blackschape SPa bün- deln mit Voltaero ihr Know-how, um Technologien für den sich weiterentwi- ckelnden Sektor intelligenter, stärkerer elektrischer Flugzeuge zu entwickeln. Dienstleistungen, die als European Smart Electric Commuter Partnership bezeichnet werden, bringt auf diese Art und Weise die drei Firmen zusammen. Das Ziel der Partnerschaft besteht darin, die elektrischen und digitalen Technologien, die rasch auf den Luft- verkehrsmarkt gelangen, weiterzuent- wickeln. Dies gilt insbesondere dann, wenn mehr elektrische Flugzeuge ent- wickelt werden, um die Herausforde- rungen der Luftverkehrsbranche in Bezug auf Umweltverträglichkeit, Ener- gieeinsparungen und Reduzierung von Lärm und Umweltverschmutzung zu bewältigen.
Über Alice wurde bereits viel geschrie- ben und auch nicht weniger spekuliert. Das junge israelische Unternehmen möchte mit einem vollkommen unkon- ventionellen Konzept eines Geschäfts- und Commuterflugzeugs Marktanteile durch technische Überlegenheit erkämpfen. Ganz so neu ist das Enga- gement der Israelis auf dem General Aviation-Sektor nicht. Schon in den sechziger Jahren stieg man über einen Lizenzbau mit dem amerikanischen Geschäftsreise-Jet Commander und später dem eigenen IAZ 1125 Astra ein. Später folgte die Gulfstream 100, die jedoch eingestellt wurde. Die Stück- zahlen hielten sich in Grenzen, dies im Gegensatz zu den Mustern G100/G150 und G200, die nach wie vor mit IAI und Gulfstream/General Dynamics produ- ziert werden. In aller Stille siedelte sich nördlich von Tel Aviv ein Unternehmen an, dass sich zunächst nur auf Drohnen spezialisier- te. Das Rad neu zu erfinden war nicht die Art des dortigen Ingenieurteams, und so setzte man von Anfang an auf
die leiser, sauberer und kostengünsti- ger ist. Wir sind demütig, dieses Debüt als mehr als eine Enthüllung anzuer- kennen - ein historischer Meilenstein in der Luftfahrtindustrie. Mit der Ein- führung von Alice begrüßen wir zum ersten Mal seit 50 Jahren eine völlig neue Generation von Flugzeugen und es ist erst der Beginn einer strahlen- den Zukunft für die elektrische Luft- fahrt und den nachhaltigen Verkehr. " Dem Tiefdecker gingen viele Studien, insbesondere aber auch Untersuchun- gen an Modellen im Windkanal voraus, die 9 Passagiere nebst 2 Besatzungs- mitgliedern über Strecken von 650 Meilen mit 240 kts in geräumigen Kabi- nen befördern sollen. Die vollkommen in CFK-Bauweise gefertigte Maschine wird ein maximales Abfluggewicht von 3 650 kg haben, und das inklusive der Batterien als einzige Strom- und Ener- giequelle. Kokam liefert die Lithium- Ionen Batterie-Packs. Später soll es auch Aluminium-Luft Batterien zu dem Flugzeug geben. Bekannt ist außer- dem, dass zunächst Siemens in die Auswahl der Motoren mit je 260 kW kam sowie erst kurz vor Beginn der Messe in Paris bekannt wurde, dass auch der australisch-amerikanische Hersteller MagniX für das Heck einen 280 kW E-Motor liefern soll. Wie ein Firmensprecher zu verstehen gab, wolle man offenlassen, welchen Moto- renhersteller der Kunde bevorzugen
Eviation „Alice“ als Wegbereiter für vollkommen neuartige Antriebskonfigurationen in der General Aviation
Das erste reinelektrische Geschäftsreiseflugzeug
ein vollkommen neues Konzept mit rein elektrischem Antrieb. "Wir können mit 9 Passagieren 240 Knoten schnell fliegen und das bei einer Reichweite von bis zu 650 Meilen und so freuen wir uns, Alice bei der größten Zusam-
menkunft der Luftfahrtbranche in die Welt der Luftfahrt einzuführen", sagte Eviation-CEO Omer Bar-Yohay. Alice wird die Art und Weise, wie Menschen regional reisen, neu definieren und eine neue Ära des Fliegens einleiten,
Ein aufgräumtes, ergonomisch optimal gestaltetes Glas-Cockpit mit Side-Stick
Vollkommen abweichend von konservativen Designs präsentiert Eviation seinen 9-Sitzer zwischen konventionellen Jets
Neben zwei Siemens-Motoren findet sich im Heck auch ein MagniX-E-Motor
wolle. Beide Antriebsmotoren sind luftgekühlte Direktantriebe die Zwei- bzw. Dreiblatt-Hartzell-Propeller antrei- ben. Die Steuerung erfolgt über Fly-by- wire, recht ungewöhnlich in der niedrigen Klasse von Geschäftsreise- flugzeugen, damit möchte man aber bei Ausfall eines Motors, was bei Elek- troantrieben als relativ unwahrschein- lich gilt, in der Gierachse schneller begegnen können. Die generelle Anbringung der beiden Hauptantriebs- motoren an den Flügelenden sollen den induzierten Wiederstand reduzie- ren helfen, was man für klassische Motorenkonzepte als undenkbar be- zeichnen würde, bei den die Motoren immer in Rumpfnähe gehalten werden. Die CFK-Zelle wird beim französischen Hersteller Carboman hergestellt, die auch Teile für den Solar Impulse 2 her- gestellt haben. Für das Fahrwerk zeichnet Magnahi Aeronautica als ver- antwortlich. Bendix und Honeyell sind Lieferanten für die Avionik und die Steuerung. Jüngsten Angaben zufolge soll in Prescott in Arizona/USA ein Endmontagewerk, insbesondere für den Ausbau der Kabinen und des Cockpits gebaut werden. Dort ist auch geplant, die gesamte Flugerprobung durchzuführen. Der Erstflug, ebenfalls in Prescott, ist noch für den November 2019 geplant. Die Markteinführung soll 2022 erfolgen.
Aus dem französischen Windkanal ONERA: Studien und Windkanaluntersuchungen ergeben neue Triebwerkskonfigurationen
Der Realität ein Stückchen näher
Aerodynamik mit neuen Erkenntnissen
ONERA ist die verkleinerte Ausgabe des DLR in Frankreich. Es besteht jedoch eine internationale Zusammen- arbeit auch mit Deutschland. Hervorzu- heben sind dort die aerodynamischen Untersuchungen in verschiedenen Windkanälen. 2017 präsentierte ONE- RA bereits das AMPERE-Projekt: ein für kurze Flüge gedachtes Elektroflug- zeug, mit dem 4 bis 6 Personen inner- halb von 2 Stunden über eine Strecke von 500 km befördert werden können. Dank seines speziellen Flügelsystems konnte dieses Flugzeug über sehr kur- ze Strecken starten. Dabei werden mehrere Elektromotoren als kleine Blä- ser im oberen Flügelkantenbereich angeordnet. Diese Erkenntnisse dek- ken sich mit NASA-Untersuchungen.
Nun wurde auf der Paris Air Show ein neues Konzept eines 150-Sitzers für den Kurzstreckenverkehr vorgestellt, der mit einer ähnlichen Triebwerkskon- figuration unter dem Flügel sogar Mach 0,8 erreichen soll. Dragon, so die neue Untersuchung, soll noch bessere Eigenschaften aufweisen und insbe- sondere mehr Auftrieb erzeugen, was zu geringeren Spannweiten führt. Bei der Bewertung dieser neuen Technolo- gie, wie die über die fast ganze Spann- weite verteilten elektrischen Bläser, ist es wichtig, alle möglichen Wechselwir- kungen zwischen den verschiedenen Disziplinen und Systemen des Flug- zeugs zu berücksichtigen. Die DRA- GON-Konfiguration wurde daher durch einen ausführlichen Dialog unter den Forschern von ONERA entwickelt, wo- bei jeder sein eigenes Fachwissen ein- bringt. Insgesamt betreffen die
multidisziplinären Analysen 9 Einhei- ten, die in 5 Abteilungen tätig sind: DAAA (Aerodynamik, Aeroelastik, Akustik), DEMR (Elektromagnetismus und Radar), DMAS (Materialien und Strukturen), DMPE (Multiphysik für Energie) und DTIS (Informationsverar- beitung und Systeme). Die 40 einzelnen kleinen Fans werden in einem Reihensystem dicht aneinan- der durch kleine Elektromotoren ange- trieben, die ihre Energie aus dem Heck
beziehen, wo sich ein Generator mit einer Wellenturbine befindet, die mit Kerosin betrieben wird. Theoretisch kann das System mit oder auch ohne Pufferbatterien betrieben werden. Im Vergleich zu einem Verkehrsflug- zeug, das 2014 in Dienst gestellt wurde, würde die Integration eines ver- teilten elektrischen Antriebs zusam- men mit den erwarteten Änderungen der Flugzeugkomponenten bis 2035
ONERA-Windkanal in Fauga-Mauzac
21.06.2019
Die Idee eines Kurzstreckenflugzeugs mit 40 elektrischen Antriebsmotoren, die nicht nur für den Vortrieb sorgen, sondern auch den Flügel so beeinflussen, dass bessere Auftriebsbeiwerte erhält
Bild: ONERA
Foto: ONERA
den Kerosinverbrauch für einen Flug mit 800 Seemeilen (1400 km) um mehr als 25% senken. Die Kraftstoffeinspa- rungen, die allein mit dem elektrischen Antrieb verbunden sind, reichen von 5 bis 10%. ONERA berät in erster Linie Airbus, so- dass es nicht abwegig erscheint, dass die Projektstudie mit dem Messergeb- nissen für ein erstes Hybridflugzeug verwendet werden können.
ONERA ONERA
Foto: H.Penner
Foto: H.Penner
Foto: Eviation
Bild: Eviation
Bild: Voltaero
Voltaero Voltaero Eviation Eviation
Foto: Eviation
21.06.2019
AMPERE und DRAGON
40 Minifans über den ganzen Flügel
Gut für die Umwelt
Ein Flugzeug für 9 Passagiere
Siemens und Magnix stehen zur Auswahl der Antriebsmotoren
Noch in diesem Jahr der Erstflug
Dreier-Team für Erprobungsträger
Platz für 4-9 Passagiere
440 kW Gesamtleistung

Elektrisches Fliegen - die Zukunftsperspektive

Elektrisches Fliegen - die Zukunftsperspektive

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Electric Flight
Paris Air Show
In Deutschland gibt es seit wenigen Jahren eine Flugzeugklasse, die entgegen europäischer Bestrebungen höhere Abflugmassen für Ultraights zuzulassen, sich mit einer maximalen Leermasse von nur 120 Kilo begnügt. Zwar wird dafür eine normale UL-Ausbildung benötigt, doch kann der Scheininhaber auf das Medical verzichten und sein Fluggerät in echter Eigenverantwortung betreiben. Eigentlich ein Novum, denn inzwischen werden Stimmen laut, auch in Deutsch- land von über 70-Jährigen für den Führerschein ärztliche Nachprüfungen zu verlangen. Die Fliegerei ist aber eine Leidenschaft und so wird an dieser Rege- lung nicht gerüttelt, zumal der infrage kommende Personenkreis relativ klein ist, auch wenn sie rein demografisch noch wächst. Was aber bleibt sind die Bau- vorschriften wie sie auch für normale Ultraleight lights angewendet werden. Aus dem osteuropäischen Ausland kommen eine Reihe kleiner Einsitzer, die sich bereits etablieren konnten. Dazu gehören etwa die Typen Banjo und Song 120. In einem Segelflugland wie Deutschland wäre es aber fast logisch, dass man eigentlich von den Segelflugzeugbauern ein kleines Segelflugzeug mit Selbststartfähigkeit erwarten dürfte. Das ist jedoch nicht der Fall. Es waren aber genau die Umstände, die den ehemaligen Segelflieger und jetzi- gen 120 kg-Klasse-Piloten Dr. Ing. Werner Eck im Kreis des Deutschen Verban- des zur Förderung des Sports mit Leichten Luftsportgeräten e.V. (DVLL) nach- denken ließ, wenn schon am Markt nichts erhältlich ist, wie man dennoch zu einem mit modernen Werkstoffen gefertigten Flugzeug mit guten Leistungen käme, um möglichst damit auch noch im Alter seinem vielgeliebten Hobby nach- gehen zu können. In dem Verein, der aber nicht nur aus Daddies, sondern auch aus vielen jungen Leuten besteht, fanden sich schneller als gedacht die unter- schiedlichsten Experten zusammen, darunter der Zulassungsexperte Peter Schneider. Aus Holland holte man sich für die aerodynamische Auslegung den bekannten Professor Luck Boermans hinzu und fand schliesslich in dem Desi- gner und Flugzeugbauer Norbert Klenhart den Mann, der schon viel Erfahrungen mit leichten und schweren Luftfahrtgeräten gesammelt hat. Norbert Klenhart hat sich auf das wirtschaftlich und technisch herausfordernde Projekt Birdy ein- gelassen, weil er selbst davon begeistert ist und wie die Initiatoren an eine gute Zukunft glaubt. Birdy ist ein aerodynamisch hochwertiger einsitziger selbststartender Reise- Motorsegler, der von einem 1,3 Meter Faltpropeller hinter dem Seitenleitwerk angetrieben wird. Die Leistungsübertragung von dem im Schwerpunkt eingebau- ten Elektromotor (HPD 12 oder 16 von Geiger-Engineering GmbH) erfolgt mittels einer mehrfach gelagerten Fernwelle. Das nur 13,5m spannende Flugzeug mit 8,3 m² Tragfläche soll durch den Einsatz moderner Tragflügelprofile gute und harm- lose Segelflugeigenschaften bekommen. Eine maximale Gleitzahl von 40, ein Steigen von 2,5 -3,5 m/s, eine Vne von 200km/h und eine maximale Abflugmasse von 280 kg sollen beste Voraussetzungen sein, die zu einer Reichweite des Birdy mit den vorgesehenen Standard- Akkupacks der Firma Geiger-Engineering von über 200 Kilometer führen sollen. Hier zeigen sich die Vorteile des Heckantriebs besonders, da der hinter den Leit- werken arbeitende Propeller die Strömung um den Rumpf nicht stört und kein ausgeklappter Motorträger Widerstand erzeugt. Das Birdy ist für den autarken Einmannbetrieb ausgelegt. Das wird ermöglicht durch das geringe Gewicht der Einzelkomponenten beim Auf- und Abbau, das gesteuerte Heckrad und Hilfsräder an den Tragflächen. Auch an den Komfort für den Piloten ist durch eine halb auf- rechte Sitzposition und eine grosszügige Kabinenbreite von 0,67 Meter gedacht. Der Prototyp des Birdy wird auf der AERO 2019 gezeigt. Der Erstflug ist im Juni 2019 geplant. Nach der Flugerprobung und der Zulassung über den deutschen DULV wird Birdy zunächst in einer Kleinserie von 6 Stück bei Klenhart-Design als „Fast-Fertig-Baukasten“ zu einem Low-Level-Preis gefertigt. Dies wird durch die aktive Mithilfe der Kunden, das ehrenamtliche Engagement der Initiatoren und vor allem den aussergewöhnlichen Einsatz des Flugzeugbauers Norbert Klenhart ermöglicht. Anschliessend ist die Lieferung auch flugbereiter Birdy-Flugzeuge vorgesehen.
So jung und fast schon ein Star: der elektrische Segler und Eigenstarter „Birdy“ mit 16 kW-Startleistung
Birdy - das Vögelchen von Enthusiasten für Enthusiasten
Mit E-Antrieb bis in die Alpen fliegen und dann den Aufwinden frönen
Daher liefert die Basis für eine Projektstudie
Da sich die gesamte Luftfahrtindustrie in der Entwicklung für eine grünere Luft- fahrt verpflichtet fühlt, gaben jetzt auch im Rahmen ihrer Innovationsstrategien Daher, Airbus und Safran ihre Zusammenarbeit für eine Partnerschaft für Design und Entwicklung des EcoPulse ™ Demonstrators auf der Paris Air Show 2019 bekannt. Der Erstflug des Erprobungsträgers mit 7 Motoren soll 2022 erfolgen. Basierend auf der TBM-Plattform von Daher wurde dieses Projekt von CORAC (dem französischen Forschungsrat für Zivilluftfahrt) und mit Unterstützung der DGAC (französische Zivilluftfahrtbehörde) beschlossen, um Technologien zu entwickeln, die die Umwelteffizienz von Flugzeugen steigern und die den neuen Anforderungen des Luftverkehrs gerecht werden soll. Der Gesamtansatz um fasst drei Bereiche der Forschung und Entwicklung: Das verteilte Hybrid- Antriebssystem wird von Safran bereitgestellt. - Airbus wird für die aerodynami sche Optimierung des verteilten Antriebssystems verantwortlich sein sowie für die Installation der Batterien mit hoher Energiedichte zum Antrieb des Flugzeugs. Die Installation von Komponenten und Systemen, Flugtests, Gesamtanalysen und der Aufbau von Vorschriften werden von Daher unter Nutzung der TBM-Platt- form durchgeführt. Ziel dieser Drei-Wege-Zusammenarbeit ist die Validierung von Technologien zur Reduzierung der Schadstoffemissionen und der Lärmbe- lastung sowie die Schaffung neuer Anwendungen im Luftverkehr. Das gesamte EcoPulse TM-Flügelsystem basiert auf der Erkenntnis, dass durch die Trieb- werks-Mehrfachanordnung, verteilt über den ganzen Flügel, eine Verringerung der Flügeloberfläche erreicht wird. Zudem werden dadurch die Randwirbel an den Flügelenden reduziert und die damit den Luftwiderstand erheblich reduzie- ren. Kleinere Antriebseinheiten, so die Erwartungen, sollen auch der Lärmredu- zierung dienen. Safran als Triebwerksspezialist bringt Erfahrungen im Bau von kleinen Wellenturbinen mit, die in Kombination elektrischen Generatoren (Turbo- generator) elektrischen Strom erzeugen können, der zum Betrieb der zusätzlich- en rein elektrischen Antriebmotoren erforderlich ist. Safran fertigt inzwischen ebenfalls Elektromotoren. Die elektrischen Antriebe werden in den EcoPulseTM- Flügel integriert und sorgen für Vortriebsschub. Die Installation des verteilten Antriebssystems in einem TBM-Flugzeug ist für alle drei Unternehmen eine spannende Gelegenheit, die Effizienz zu steigern, die Missionen zu diversifizie- ren, den ökologischen Fußabdruck zu verringern und die Betriebskosten zu senken. Dazu hat Saf-ran hat eine Technologie-Roadmap für die Installation von elektrischen Triebwerken in Flugzeugen entwickelt. All diese Überlegungen soll- ten es ermöglichen, die Vorteile des verteilten Antriebs zu demonstrieren und die Basis für den Entwurf Flugzeuge mit verteiltem Antrieb zu optimieren und Ergebnisse zu liefern. “Dieser Demonstrator mit verteiltem Hybridantrieb ist ein sehr wichtiger Schritt bei der Vorbereitung des Zertifizierungsstandards für mehr Elektroflugzeuge. Dies gibt uns auch die Möglichkeit, unsere Simulations- modelle zu verbessern und ihre Verwendung in größeren Flugzeugen in Betracht zu ziehen“, bestätigt Jean-Brice Dumont, EVP Engineering bei Airbus.
Konzeptstudie eines Hybridflugzeugs mit einem Turbogenerator und mit 6 Antriebs-Elektromotoren
Foto: H.Penner
VoltAero verfügt über eine 10-jährige Erfahrung als Pionier und entwickelt mit Cassio ein Hybrid-Flugzeug für die General Aviation mit einem verteilten hybrid- elektrischen Antriebssystem für einen sicheren, leisen und effizienten Flug. Cassio verwendet dabei eine Kombination aus Elektromotoren und einem Ver- brennungsmotor in einer "Push-Pull"-Konfiguration. Ein Flugdemonstrator und ein bodengestützter „Iron Bird“ -Systemprüfstand validieren die Hybridkonfigu- ration von VoltAero. Im Vordergrund steht Jean Botti, der zuvor das E-Fan-Pro- jekt bei Airbus leitete. Das geplante Serienflugzeug von VoltAero bietet Platz für vier bis neun Person- en und eine Flugdauer von min-destens 3,5 Stunden. Es bietet eine leistungsfä- hige und zuverlässige Plattform für die allgemeine Luftfahrt für private Eigentü- mer, Lufttaxi- und Charterunternehmen und kommerzielle Flüge für Punkt-zu- Punkt-Regionalflüge, Reisen und zur Verwendung in anderen Anwendungsbe- reichen. Das Flugzeugmuster wurde von der Cessna Push-Pull Version 337 abgeleitet, wobei auf den Frontantrieb gänzlich verzichtet wurde und der Heck- antrieb durch die Kombination eines Nissan- Verbrennungsmotors mit drei Elek- tromo-toren im Reihenbetrieb je nach Betriebsart bis zu 300 kW thermische Leistung für den Start, bzw. im Generatorbetrieb zur Verfügung stehen. In Kom- bination mit den an Bord befindlichen Batterien werden im Reiseflug zusätzlich zwei in den Flügel integrierten Elektromotoren abgetrieben. Für den „Zug“ von VoltAero sorgen zwei in Flugrichtung gerichtete 60-Kilowatt-Elektromotoren an den Tragflächen mit Mehrblattpropellern. Diese Motoren werden in nahezu geräuschlosen Starts und Landungen für einen umweltschonenden und nach- barschaftlichen Berieb auf Flughäfen eingesetzt. Der „Schub“ kommt vom 170 kW Nis-san-Verbrennungsmotor, der während des Reiseflugs einen mehrblättrigen Druckpropeller antreibt. Dieser Motor wird auch zum Laden der Bordbatterien für die Elektromotoren des Flugzeugs verwendet. Sicher, effizient und umweltfreundlich sind die Prämissen für das Flugzeugde- sign von VoltAero - dem verteilten Hybrid-Elektro-Antriebssystem mit Elektro- motoren und einem Verbrennungsmotor wird in eine Push-Pull-Antriebskonfigu- ration mit einer Gesamtleistung von 440 kW umgesetzt. Zusammen mit dem Ver- brennungsmotor ist ein 150-Kilowatt-Elektromotor verbaut, der zusammen das Heck-Rumpf-Leistungsmodul von VoltAero bildet. Das Leistungsmodul bietet eine zusätzliche Sicherheitsfunktion und verfügt über eine sofortige Startauto matik mit einem Elektromotor zum Betrieb des Schubpro-pellers, sollten die El- ektromotoren in kritischen Flugmomenten, insbesondere beim Start, auf ein Pro-blem stoßen. Die Erstauslieferung der Serienflugzeugen wird voraussicht- lich im Zeitraum 2021-2022 ab dem Endmontagewerk von VoltAero in der Region Nouvelle Aquitaine im Südwesten Frankreichs beginnen. Bei voller Auslastung rechnet VoltAero mit einer jährlichen Produktion von rund 150 Flugzeugen. Die zwei italienischen Unternehmen Logic Spa und Blackschape SPa bündeln mit Voltaero ihr Know-how, um Technologien für den sich weiterentwickelnden Sektor intelligenter, stärkerer elektrischer Flugzeuge zu entwickeln. Dienstleis- tungen, die als European Smart Electric Commuter Partnership bezeichnet wer- den, bringt auf diese Art und Weise die drei Firmen zusammen. Das Ziel der Partnerschaft besteht darin, die elektrischen und digitalen Techno- logien, die rasch auf den Luftverkehrsmarkt gelangen, weiterzuentwickeln. Dies gilt insbesondere dann, wenn mehr elektrische Flugzeuge entwickelt werden, um die Herausforderungen der Luftverkehrsbranche in Bezug auf Umweltver- träglichkeit, Energieeinsparungen und Reduzierung von Lärm und Umweltver- schmutzung zu bewältigen.
Ein hybrides Antriebskonzept von VoltAero
Modellbild des 300 kW Hybridflugzeugs von Voltaero
Der Demo-Träger von VoltAero für eine dreimotorige Hybrid-Version wurde erstmals auf der Paris Air Show 2019 gezeigt
Serien-Antrieb mit Nissan-Motor und drei Elektrogeneratoren
Ein aufgräumtes, ergonomisch optimal gestaltetes Glas-Cockpit mit Side-Stick
Bild: ONERA
Foto: H.Penner
Bild: Eviation
Bild: Voltaero
Voltaero Voltaero Eviation Eviation
Foto: Eviation
21.06.2019
Über Alice wurde bereits viel geschrieben und auch nicht weniger spekuliert. Das junge israelische Unternehmen möchte mit einem vollkommen unkonventio- nellen Konzept eines Geschäfts- und Commuterflugzeugs Marktanteile durch technische Überlegenheit erkämpfen. Ganz so neu ist das Engagement der Israe- lis auf dem General Aviation-Sektor nicht. Schon in den sechziger Jahren stieg man über einen Lizenzbau mit dem amerikanischen Geschäftsreise-Jet Comman- der und später dem eigenen IAZ 1125 Astra ein. Später folgte die Gulfstream 100, die jedoch eingestellt wurde. Die Stückzahlen hielten sich in Grenzen, dies im Gegensatz zu den Mustern G100/G150 und G200, die nach wie vor mit IAI und Gulfstream/General Dynamics produziert werden. In aller Stille siedelte sich nördlich von Tel Aviv ein Unternehmen an, dass sich zunächst nur auf Drohnen spezialisier-te. Das Rad neu zu erfinden war nicht die Art des dortigen Ingenieurteams, und so setzte man von Anfang an auf ein voll- kommen neues Konzept mit rein elektrischem Antrieb. "Wir können mit 9 Passa- gieren 240 Knoten schnell fliegen und das bei einer Reichweite von bis zu 650 Meilen und so freuen wir uns, Alice bei der größten Zusammenkunft der Luft- fahrtbranche in die Welt der Luftfahrt einzuführen", sagte Eviation-CEO Omer Bar-Yohay. Alice wird die Art und Weise, wie Menschen regional reisen, neu defi- nieren und eine neue Ära des Fliegens einleiten, die leiser, sauberer und kosten- günstiger ist. Wir sind demütig, dieses Debüt als mehr als eine Enthüllung anzu- erkennen - ein historischer Meilenstein in der Luftfahrtindustrie. Mit der Einfüh- rung von Alice begrüßen wir zum ersten Mal seit 50 Jahren eine völlig neue Ge- neration von Flugzeugen und es ist erst der Beginn einer strahlenden Zukunft für die elektrische Luftfahrt und den nachhaltigen Verkehr. " Dem Tiefdecker gingen viele Studien, insbesondere aber auch Untersuchungen an Modellen im Windkanal voraus, die 9 Passagiere nebst 2 Besatzungsmitglie- dern über Strecken von 650 Meilen mit 240 kts in geräumigen Kabinen befördern sollen. Die vollkommen in CFK-Bauweise gefertigte Maschine wird ein maxima- les Abfluggewicht von 3 650 kg haben, und das inklusive der Batterien als einzi ge Strom- und Energiequelle. Kokam liefert die Lithium-Ionen Batterie-Packs. Später soll es auch Aluminium-Luft Batterien zu dem Flugzeug geben. Bekannt ist außerdem, dass zunächst Siemens in die Auswahl der Motoren mit je 260 kW kam sowie erst kurz vor Beginn der Messe in Paris bekannt wurde, dass auch der australisch-amerikanische Hersteller MagniX für das Heck einen 280 kW E- Motor liefern soll. Wie ein Firmensprecher zu verstehen gab, wolle man offenlas- sen, welchen Motorenhersteller der Kunde bevorzugen wolle. Beide Antriebsmo- toren sind luftgekühlte Direktantriebe die Zwei- bzw. Dreiblatt-Hartzell-Propeller antreiben. Die Steuerung erfolgt über Fly-by-wire, recht ungewöhnlich in der niedrigen Klas- se von Geschäftsreiseflugzeugen, damit möchte man aber bei Ausfall eines Mo- tors, was bei Elektroantrieben als relativ unwahrscheinlich gilt, in der Gierachse schneller begegnen können. Die generelle Anbringung der beiden Hauptantriebs- motoren an den Flügelenden sollen den induzierten Wiederstand reduzieren hel- fen, was man für klassische Motorenkonzepte als undenkbar be-zeichnen würde, bei den die Motoren immer in Rumpfnähe gehalten werden. Die CFK-Zelle wird beim französischen Hersteller Carboman hergestellt, die auch Teile für den Solar Impulse 2 hergestellt haben. Für das Fahrwerk zeichnet Magnahi Aeronautica als verantwortlich. Bendix und Honeyell sind Lieferanten für die Avionik und die Steuerung. Jüngsten Angaben zufolge soll in Prescott in Ari- zona/USA ein Endmontagewerk, insbesondere für den Ausbau der Kabinen und des Cockpits gebaut werden. Dort ist auch geplant, die gesamte Flugerprobung durchzuführen. Der Erstflug, ebenfalls in Prescott, ist noch für den November 2019 geplant. Die Markteinführung soll 2022 erfolgen.
Eviation „Alice“ als Wegbereiter für vollkommen neuartige Antriebskonfigurationen in der General Aviation
Aus dem französischen Windkanal ONERA: Studien und Windkanaluntersuchungen ergeben neue Triebwerkskonfigurationen
Aerodynamik mit neuen Erkenntnissen
ONERA ist die verkleinerte Ausgabe des DLR in Frankreich. Es besteht jedoch eine internationale Zusammenarbeit auch mit Deutschland. Hervorzuheben sind dort die aerodynamischen Untersuchungen in verschiedenen Windkanälen. 2017 präsentierte ONERA bereits das AMPERE-Projekt: ein für kurze Flüge ge- dachtes Elektroflugzeug, mit dem 4 bis 6 Personen innerhalb von 2 Stunden über eine Strecke von 500 km befördert werden können. Dank seines speziellen Flügelsystems konnte dieses Flugzeug über sehr kurze Strecken starten. Dabei werden mehrere Elektromotoren als kleine Bläser im oberen Flügelkantenbe- reich angeordnet. Diese Erkenntnisse dekken sich mit NASA-Untersuchungen. Nun wurde auf der Paris Air Show ein neues Konzept eines 150-Sitzers für den Kurzstreckenverkehr vorgestellt, der mit einer ähnlichen Triebwerkskonfigurati- on unter dem Flügel sogar Mach 0,8 erreichen soll. Dragon, so die neue Unter- suchung, soll noch bessere Eigenschaften aufweisen und insbesondere mehr Auftrieb erzeugen, was zu geringeren Spannweiten führt. Bei der Bewertung dieser neuen Technologie, wie die über die fast ganze Spannweite verteilten el- ektrischen Bläser, ist es wichtig, alle möglichen Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Disziplinen und Systemen des Flugzeugs zu berücksichtig- en. Die DRAGON-Konfiguration wurde daher durch einen ausführlichen Dialog unter den Forschern von ONERA entwickelt, wo-bei jeder sein eigenes Fachwissen ein-bringt. Insgesamt betreffen die multidisziplinären Analysen 9 Einheiten, die in 5 Abteilungen tätig sind: DAAA (Aerodynamik, Aeroelastik, Akustik), DEMR (Elektromagnetismus und Radar), DMAS (Materialien und Strukturen), DMPE (Multiphysik für Energie) und DTIS (Informationsverarbeitung und Systeme). Die 40 einzelnen kleinen Fans werden in einem Reihensystem dicht aneinander durch kleine Elektromotoren angetrieben, die ihre Energie aus dem Heck beziehen, wo sich ein Generator mit einer Wellenturbine befindet, die mit Kerosin betrieben wird. Theoretisch kann das System mit oder auch ohne Pufferbatterien betrieben werden. Im Vergleich zu einem Verkehrsflugzeug, das 2014 in Dienst gestellt wurde, wür- de die Integration eines verteilten elektrischen Antriebs zusammen mit den er- warteten Änderungen der Flugzeugkomponenten bis 2035 den Kerosinverbrauch für einen Flug mit 800 Seemeilen (1400 km) um mehr als 25% senken. Die Kraft- stoffeinsparungen, die allein mit dem elektrischen Antrieb verbunden sind, rei- chen von 5 bis 10% ONERA berät in erster Linie Airbus, sodass es nicht abwegig erscheint, dass die Projektstudie mit dem Messergebnissen für ein erstes Hybrid- flugzeug verwendet werden können.
21.06.2019
ONERA ONERA
Foto: Eviation
Safran putzt sich mit viel Kompetenz für elektrische Antriebsstränge heraus
21.6.2019
Daher Daher
21.6.2019
09.04.2019

Elektrisches Fliegen - die Zukunftsperspektive

Electric Flight
Paris Air Show