Zweistufiger Elektroimpeller mit 16KG Schub

Hallo Leute,

ich habe mir wieder einmal Gedanken zum Thema High Performance Elektroimpeller gemacht und das ist dabei herausgekommen:

-Zweistufiger Impeller mit gegenläufigen Rotoren
-Rotordurchmesser 140mm
-Schub: 16 Kg bei 2x15S 30C und ca. 14,5 Kw Eingangsleistung (ca.140A pro Motor)
-Motoren: 2x Scorpion HK5035 (Aussenläufer!)
-Regler: Scorpion 200A ESC
-Akku: 2x 15S Rockamp 5000 30C
-Gewicht: 2,7 Kg (incl. Motoren und Regler)

Auf den Bildern seht ihr den Grössenvergleich zu einem 90er Impeller und den Prüfstand.
Gemessen wurde mit zwei Unilogs und einer Digitalfederwaage.
Motoren und Regler waren thermisch stabil obwohl die Kühlung in dieser Bauweisen nicht ganz einfach ist.
Eine Frage möchte ich noch vorweg selbst beantworten:
Wer braucht sowas ???
Ich denke niemand aber es war für mich einfach eine igeneurmäßige Fingerübung in den Bereichen Berechnung, Konstruktion, Prototypenbau und Vermessung.

Bedanken möchte ich mich noch bei Georges (www.scorpionsystem.com) und Daniel (www.tradeport.eu) die mich bei den Motoren und Akkus unterstützt haben damit dieses Projekt erfolgreich abgeschlossen werden konnte.


Grüsse

Gernot

Hallo Gernot,
super projekt! Meine Hochachtung hast du!

Ich glaub du hast einen neuen rekord aufgestellt was schub in edf angeht, damit kannste du große turbinenjets in die luft befördern, ich finds einfach nur HAMMA!!!

Hast du schon überlegt wo das Maschinchen arbeiten darf?

Wer sowas braucht??? MANN braucht sowas.
Bau das Dingen irgendwo ein und mach ein schönes Video, bitte!!!

Grüße Heiner

...gegenläufig bedeutet, man braucht mit den Statorblättern keinen Drall kompensieren. Die Rotoren sind vermutlich Eigenbau (da gegenläufig)? Könnte man so etwas auch im kleineren Maßstab "günstig" herstellen? Was mich daran beindruckt ist das Verhältnis Systemgewicht/Schub. Gruß - Michael

Wie alles rund um unser Hobby braucht das kein Mensch, aber haben wollen das bestimmt einige!

Spitzenprojekt, wann kommt die Kleinserie und das obligatorische Video vom Testlauf?

Congratulation

Congratulation

g.neuboeck schrieb:

Schub: 16 Kg bei 2x15S 30C und ca. 14,5 Kw Eingangsleistung (ca.140A pro Motor)

Eine Frage möchte ich noch vorweg selbst beantworten:
Wer braucht sowas ???

Zum Vergrößern anklicken....

Hallo,
Du wirst wahrscheinlich jede Menge Angebote von Turbinenherstellern bekommen - damit sowas nicht auf den Markt kommt

Dieser Antrieb, vor allem das niedrige Systemgewicht, wird die Szene sicher durchspülen. Bin schon sehr gespannt, wie sich das weiter entwickelt.

Und wenn es interessiert: 30s 5000mAh wiegen um die 4,2kg.

Systemgewicht für 16kg Schub also ca. 7kg "nass".

Das sind dann knappe 2Min Vollgas, jede weitere Minute Vollgas erhöht das "nasse" Systemgewicht um ca. 2kg und ca. 150 Euro an Lipokosten (bei Marken-Lipos)

Habe ich da richtig geschätzt?


Grüsse

Wie hoch ist die Strahlgeschwindigkeit?

lg Ferdl

Zweistufiger Elektroimpeller mit 16KG Schub

Hallo,

ein Video eines Testlaufes werde ich bei der nächsten Messerie mitmachen.
Der ganze Impeller ist eine komplette Eigenkonstruktion. Die Schaufeln sind gerechnet und in Rapid Prototypingformen gemacht. Die gegenläufige Bauweise hat den Vorteil dass man weniger Schaufelformen braucht, hat aber auch den Nachteil dass der Impeller deutlich lauter wird.
Das relativ niedrige Systemgewicht lässt sich nur mit Aussenläufern erreichen da diese im Gegensatz zu Innenläufern bei gleicher Leistung einfach leichter sind.
An einer Kleinserie denke ich im Moment noch gar nicht (die Arbeit dazu ist einfach ein Wahnsinn).

@Steve:
Deine Überlegungen bezüglich des Akkugewichtes sind richtig. Um mit diesem Antrieb auf vernünftige Flugzeiten zu kommen braucht man mindetens 8000er Zellen. Ich will mir gar nicht ausrechnen was das mit der Ladetechnik dazu kostet.

@Endofdays
Die Strahlgeschwindigkeit ohne Düse liegt bei knapp 400 Km/h (480 Km/h mit Düse).

Grüsse

Gernot

Hi !

Mich interessiert das Thema in letzter Zeit auch unheimlich. Es gibt ja einige Leute die sich im Selbstbau versucht haben. Meine Frage Ist jetzt: Sind die angepeilten 15S(!) nicht etwas zu viel ? Wenn ich mir angucke wieviel Schub zB ein Schübeler Impeller macht mit 12S.
Ich muss zugeben das ich absoluter Laie bin in diesem Thema aber für sieht deine Konstruktion einfach zu "normal" aus. Es gab doch auch in der Vergangenheit wohl auch gegenläufige Impeller die sich nicht durchgesetzt haben ?

Trotzdem finde ich es super das sich jemand ransetzt und so etwas selber konstruiert. Mir drängen sich halt solche Fragen auf


Gruss Micha

Hallo Micha,

das ist das schöne an rein privaten Projekten. Man muß nicht darauf achten ob es was wird oder ob es sich irgendwo durchsetzt (im Gegensatz zu den beruflichen Projekten). Ich habe mir das Ziel gesetzt zumindest 15 Kg Schub zu erreichen. Das ist das Ergebnis. Der Vorteil der zweistufigen Bauweise ist einfach daß man die doppelte Leistung in den gleichen Querschnitt bekommt. Bei 14 KW Eingangsleistung steht dieser Impeller erst am Anfang wobei einstufige Impeller hier bereits an ihre Drehzahlgrenze stoßen würden. Bei weiterem Fortschritten in der Motor und Akkutechnik sind locker auch 20KG Schub drinnen.
Gemessen habe ich übrigens mit nicht mehr ganz neuen 30C Zellen (3,55 V/Zelle unter Last) die nach längerer Pause gerade einmal geladen worden sind. Wenn mann sie gegen aktuelle 45C Zellen ersetzt schaut es wieder ganz anders aus.
Es ist mir auch bewusst das diese Konstruktion durchaus kontroversiell aufgenommen werden wird. Ein DS-94-DIA HST sieht natürlich sehr modern aus und ist klar der Benchmark für alle andern Konstruktionen. Mein Impeller hat aber den optischen Nachteil daß man die Schaufeln nicht wirklich sieht.
Unter den CFK Rohr verbirgt sich aber einiges an Innovation.
Grüße

Gernot

Hi !

Na auf jeden Fall ein super Projekt. Vielleicht kannst du die Tage mal ein paar mehr Fotos vom Impeller machen. Oben las ich es soll auch ein Video geben. Bin mal gespannt !

Ich selber könnte sowas ja gar nicht bzw hätte gar nicht die Mittel dazu. Ich arbeite selber gerade an einem Simulatormodell für den Realflight, einen Tornado. Da habe ich im Moment die Schwierigkeit das der Flieger anscheinend nicht schneller als 245 km/h wird mit zwei Schübeler DS-94-DIA HDT.

Frage von mir noch: Wenn man zwei gleiche Impeller in ein Modell baut, verdoppelt sich dann auch der Schub ? Oder wird das anders gerechnet ? Möchte nicht zu OT werden... sorry


Gruss Micha

Servus Gernot,

Sehr Geil!

Wenn man nun noch die Reibungsverluste der Führungen abzieht (die Linearführung kann man auf den Bildern nicht wirklich erkennen) könnten es ja auch mehr als 16Kg Schub sein. :-)

2 Stufiger Imp.

2 Stufiger Imp.

Hi Gernot ,
mein uneingeschränktes Lob für Deine Arbeit.!!!!!! Da hier bewiesen wird das sehr hohe Leistungen in einem Impeller unterzubringen sind ,würde ich einen Durchmesser von 90 mm favorisieren.
Der Grund liegt in der Größe der Modelle. Bei 90 mm ist bei Schüben von ca.7 bis 9 Kp sicher eine Zellenzahl von 10- 14 ausreichend bei Strömen von ca.
130 A.
Dann ist der Einsatz in Modellen mit 1,6 - 2 m mit den kleineren Rümpfen und den geringeren Einlaufquerschnitten gut möglich.

Bei meinen Versuchen den TurboFan 8000 mit 140 mm Durchmesser in ein Modell von 1,85 m Spannweite unterzubringen bin ich zwar nicht gescheitert aber die notwendigen Einlaufflächen und auch der Auslaßdurchmesser unterzubringen machte die Sache einfach unattraktiv.Ich habs durchgezogen aber es ist unpraktisch. Weil diese Änderungen an auf dem Markt befindlichen Modellen zu umfangreich sind.

Dies Gernot ist beileibe keine Kritik ich bin begeistert das Du soviel Mühe und Enthusiasmus entwickelst hast.
Ich möcht gern einen 90er Imp. mit 8Kp haben
MFG HiAmp,Peter

Geeignete Modelle

Geeignete Modelle

Hallo,
die am Markt befindlichen Modelle sind auch nicht wirklich geeignet. Da hilft nur Eigeninitiative, wie sie das Team Donath/Graulich gezeigt hat.

Zur Erprobung würde ich aber eher ein Konzept empfehlen, was sich an den Vector von Schübler anlehnt.

Grüsse

Hallo Gernot,

Respekt, Respekt . Ich finde es sehr gut, wenn in der Szene die gewohnten Wege auch mal verlassen werden und Neues ausprobiert wird. Und da ist es keine Frage, ob es Sinn macht oder nicht. Das Projekt allein zählt. Zumal kann man die Arbeit sehr gut nachempfinden, wenn man sich mal selbst mit Eigenbau- Impellern befasst hat. Bei Eigenbau-Impellern stellt sich die Frage auch nicht. Es zählt das Ergebnis.

In den Neunzigern hatte Heino Dittmar einen gegenläufigen Impeller in der Speed- 480 Klasse entwickelt und damit schon sehr erfolgreiche Flüge durchgeführt. Das System wurde hinterher von RD übernommen und weitergeführt (ich meine sogar, in seiner F-104G). Und auch John Borgen (DK) hat sich mit einem gegenläufigen Impeller in der 120mm- Klasse befasst. Die Rotoren dazu habe ich in Effeln gesehen:...ich sage nur, feinste Holzarbeit . Also, es gab und gibt noch weitere erfolgversprechende Ideen, diese Variante der Impeller auszuprobieren.

Weiterhin viel Erfolg und viele Grüße aus dem Norden
Bill

Hallo !

Super Projekt. Der Impeller würde meinen XXL-Mako sicher gut in die Luft bringen....

Ich habe zu diesem Thema folgende Fragen:

Müssen die Rotoren bei einem Doppelimpeller generell gegenläufig sein?

Was passiert wenn man 2 (normale) Impeller einfach hintereinander baut? Hat man dann auch den doppelten Schub? Wenn ja, müssen dann die Rotoren unterschiedliche Anstellwinkel haben usw...?

Vielleicht hat ja jemand von Euch ein paar Antworten.

Grüße Björn

Hi !

Dazu habe ich auch ne Frage: Wie siehts aus wenn zB der hintere Impeller sich schneller dreht, also die Luft vom vorderen nochmals beschleunigt ? Oder ist das absoluter Blödsinn ?


Gruss Micha

Impeller mit 16Kg Schub

Impeller mit 16Kg Schub

Hallo Micha,

damit der ganze Antrieb einen akzeptablen Wirkungsgrad hat ist eine exakte Abstimmung der beiden Rotoren notwendig. Aus den gewählten Drehzahlen ergibt sich zwingend die Geometrie der beiden Schaufeln. Abweichungen von dieser theoretischen Blattform führen meiner Erfahrung nach nur zu deutlichen Wirkungsgradeinbußen.

@Björn

Die Diskussion ob man zwei Impeller hintereinander bauen kann und ob sich dann der Schub verdoppelt ist so alt wie die Impellerflieger selbst. Von mir ein klares nein. Die Beschaufelung beider Impeller würde von der Idealform deutlich abweichen und daher zu Wirkungsgradverlusten führen. Eine tiefergreifende Diskussion dieses Themas würde glaube ich den Rahmen dieses Forums sprengen.


Grüsse

Gernot

Hi !

Wieso sollte man das Thema nicht diskutieren ? =) Ich denke mal jeder wird vielleicht davon ein Stück mitnehmen und daraus lernen so wie ich. Wenn man sich für etwas interessiert, sind hilfreiche Informationen immer gut, oder ?


Gruss Micha

2 Imp.gleiche hintereinander

2 Imp.gleiche hintereinander

Hi Micha,
eine tiefgehende Erörterung warum das nichts bringt würde eine Menge Mathematik und Formelkram bedeuten. Einfach gesagt wenn der zweite Imp.mit der vom ersten erzeugten Luftgeschwindigkeit angeblasen wird läuft der praktisch leer Das heißt die Beschaufelung des zweiten muß ziemlich exakt auf die Ausblasgeschwindigkeit des ersten Impellers angepaßt sein.
Oder man geht her und errechnet eine variable größere Drehzahl für den zweiten Imp. mit Drehzahlen die bei maximum ca.doppelt so hoch wären.
Alles nicht so im Handumdrehen machbar. Kenntnis in Vektorrechnungen und Gleichungen mit mehreren Unbekannten sind dann die Arbeitsunterlage.
Mit freundlichen Grüßen
HiAmp,Peter

naja da hast du auf jeden fall recht.
allerdings hat damals heino dittmar vor 10 jahrne (oder länger) schon triebwerke mit 2 motoren und läufern gebaut
(jaja mit speed 300 und sanyo zellen)

und natürlich hatte auch dieser zweite läufer eine deutlich höhere steigung als der erste!

geflogen in einer kleinen boulton paul (die ging wie sau)
gibt es sogar als plan..

hat auf jeden fall potenzial das ganze, sehr interessant
und meine hochachtung

weiter so!