Aquilo Antrieb

[Eberhard Mauk]

Hallo @
suche beste Antriebslösung für unseren Aquilo.
Hier: http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/588545-AQUILO-ein-Hybrid-Zwecksegler-Projekt!

Anregungen wären toll.

Spannweite 3,65
Erwartetes Baugewicht 2,6 kg vermutlich eher etwas leichter.
Auflastung bis 4 kg möglich
Agiles Fliegen (Kunstflug) soll möglich sein, ist aber kein Hotliner.
4S mit 3000 bis 3200 mAh als gesunde Auslegung
3S soll auch möglich sein.
60 A Regler
Dauerlast Motor 50 A

Eine erste Idee war ein Poly-Tec 480-23XL mit 4,4:1 Getriebe
mit hoher Steigung damit das Ganze angenehm agil wird.

Auslegungs V mit 2,6 kg knap 50 km/h Aufgelastet mit 4 kg ca 60 km/h

Mit Prop-Calc schaut es dann so aus.
Ich hab im ersten Ansatz großen Wert auf höhere Pitch um 100 gelegt.
Was haltet Ihr davon??

Zuerst mit Prop 15 x 10



Hier mit Prop 15 x 11

 

[Außenlandung]

Hallo,

der Polytec ist sicher ein guter und preiswerter Einstieg.

Ich bin persönlich hier ein Fan von mehrpoligen Motoren à la HET, Mega (6 Pole) oder Tenshock, Leopard (4 Pole),
die trotz höherem Leerlaufstrom am (Vollgas) Arbeitspunkt dank niedrigem Innenwiderstand dann doch den besseren Wirkungsgrad bieten.

Mein Favorit für einen solchen Segler wäre z.B. ein Mega 16/35/1,5R an KPG 5,2:1 mit einem ganz ähnlichen KV und Gewicht wie der Polytech,
aber mit dauerhaft 60A und kurzzeitig 90A belastbar.

Wenns noch mehr sein soll, ein Mega 16/40/1.

Da kann man dann auch problemlos bei der LS etwas höher einsteigen.


Viele Grüße,

Georg

 

[Eberhard Mauk]

Hallo,
zwei Gedanken, wir möchten Motor u Getriebe nicht selber zusammenbauen.
Soll eine Einheit aus einer Hand sein.
Was ist ein besserer Wirkungsgrad und wie passt es zur Abstimmung zu diesem Flieger??
Zumindest ich denke nicht so sehr über optimalen Wirkungsgrad allein nach sondern wie passt es zum Flieger und dem fliegerischen Zweck..

Soll auch zu einer Antriebsemphehlung führen die Stressfrei Ihren Zweck erfüllt.

Frage zu meiner Poly-Tec Auslegung, ist da bezüglich Abstimmung irgend wo ein grundlegender Denkfehler drin?
Bin beim E Antrieb ziemlich unbedarft.

Gruß
Eberhard

 

[Eberhard Mauk]

Hallo,
Hab noch was vergessen.
Der Antrieb soll keine Nachbarn erschrecken, also kein Heulen wie bei manchen Hotlinern, also eher angenehme
Töne von sich geben...
Gruß
Eberhard

 

[patrikadw]

Der Wirkungsgrad gibt an wie viel von der elektrischen Leistung an der Motorwelle ankommt. Desto höher der Wirkungsgrad, desto wenige Energie geht in Wärme verloren.

Mal ein paar Frage:
Was ist maximal vom Durchmesser möglich?
Irgendwelche Begrenzungen bei der Länge und Gewicht?
Was meinst du mit Kunstflug? Segelkunstflug oder mit Motor?
Soll das Modell senkrecht gehen? (bei Kunstflug vielleicht ganz angenehm) Soll das Modell auch mit 4kg senkrecht gehen?
Fürs senkrecht steigen befürchte ich aber, dass die 650W nicht reichen werden.

 

[Compositas]

Hallo Eberhard, hallo Christian.
Ein für mich oft wesentlicher Punkt (mehr als die Effizienz eines Antriebs isoliert zu betrachten), sind die aerodynamischen Einflüsse der Antriebslösung im Gesamtkontext bzw. unter Berücksichtigung meines Nutzungsprofils. Mit anderen Worten: es stellt sich immer die Frage, ob ich den Antrieb priorisiere (hohes Eta- große LS- Getriebe) oder die Eigenschaften des Seglers optimieren, also v.a. eine ungestörte Rumpfumströmung erhalten will. Vor Allem dann, wenn ich
- einen verhältnismäßig leichten Segler dynamisieren will, bzw. der Flieger sehr hohe Geschwindigkeiten erreichen können soll,
- sehr hohe Streckenleistungen möchte,
- mir geringere Kraftreserven (Absaufhilfe) ausreichen
verschiebt sich die Idealvorstellung des Seglerantriebs schnell von einer großen Luftschraube hin zu einem Antrieb mit einer kleinen, gut anliegenden LS. Die vielleicht im Kraftflug über 10.000 U/min orgelt, aber dafür beim Abgleiten weniger bremst. Gegebenenfalls kompensiert man eben den Verlust an Eta mit einem zweiten Akkusatz. Vor Allem die GM Carbon-LS passen sich erfahrungsgemäß perfekt in die Rumpfkontur ein, z.B. die 13x8 an einem versetzten RFM-Mittelstück.
Was ich damit sagen möchte: ich würde unbedingt den Aquilo auch (zumindest optional) für einen entsprechenden Direkt-Antrieb auslegen, mit 4s dürften ja rund 700W (1-1,2KW kann die LS) locker reichen- für eine ordentliche Absaufhilfe entsprechend! Und vom Geräusch her halten auch hohe Drehzahlen jedem Vergleich mit einem Getriebe stand...sofern die Blattspitzen unterhalb der Schallgeschwindigkeit bleiben.

 

[Außenlandung]

Hallo Eberhard,

ich dachte, Dir etwas recht optimales und preislich noch akzeptables vorgeschlagen zu haben,
mit dem ich selbst in einem Modell ähnlicher Größe sehr gute Erfahrungen gesammelt habe.

Es zeigt sich aber, dass Du ein anderes Verständnis von "der besten Antriebslösung" hast.

Welche Parameter möchtest Du denn optimieren ?

Bitte bringe sie in eine Reihenfolge wichtig - unwichtig, dann können wir weiterschauen:

- Effizienz des Antriebs (Umsetzung Akkuenergie in Höhe)
- Schnelles Steigen (wenn man mal ein bisschen turnen will ...)
- Geräuscharmes Steigen (halte ich allerdings für schwer bewertbar - auch kraftvolle Antriebe können leise sein ;-)
- Kosten des Antriebes
- Leistungsgewicht des Antriebs
- Widerstand des Antriebs beim Segeln

Und was sind die Randbedingungen dabei
- Absolutes Gewichtslimit
- Absolutes Kostenlimit
- Kein eigener Zusammenbau eines Getriebes
- ...

Bei der Polytec Auslegung ist übrigens kein grundlegender Denkfehler drin -
das hast Du ja durch den erfolgreichen Einsatz von PropCalc verhindert -
ob sie Deinen Prioritäten der "Optimalität" genügt, können wir ja dann anschauen.

Bezüglich "Flugzustandsoptimierung" - das sehe ich bei Seglern recht einfach:

- Der Antrieb wird fürs Steigen benötigt und sonst nicht
- Über den gewählten Steigwinkel sorgt man dafür, dass der Antrieb gemäß der vorhandenen Leistung optimal eingesetzt wird
(schwächerer Antrieb - geringerer Steigwinkel, stärkerer Antrieb - größerer Steigwinkel)
- Flacheres Steigen senkt die Antriebseffizienz wegen der längeren Einwirkung des Frontalwiderstandes
(deswegen bin ich da ein Fan der Formel "mehr Power = mehr Effizienz" - wenn ich schon beides zusammen haben kann, dann will ich es auch).


Viele Grüße,

Georg

 

[Gast_75997]

Bei der Polytec Auslegung ist übrigens kein grundlegender Denkfehler drin ...

... das ist doch schon mal eine gute Basis!

Ich bin zwischenzeitlich mehrfach angeschrieben worden, ob ich mir Gedanken wegen einer E-Variante vom Aquilo gemacht habe.

Und genau aus diesem Umstand heraus ist das Thema Motorisierung entstanden. Ich denke Modelle wie z.B. der Just Friendly etc. gehen hier mit gutem Beispiel voran. Es ist doch immer hilfreich, wenn es für ein Modell eine Motorisierungsempfehlung gibt. Dabei wird weder der Trabbi noch der Ferrari für den Otto-Normal-Piloten die geeignete Empfehlung sein.

Mir persönlich ist es egal ... nur wenn ich mir jetzt schon die Arbeit mache und das Urmodell überarbeite, liegt es doch nahe das Thema Motorisierung mit auf den Schirm zu nehmen. Sicherlich wird auch hier wie beim restlichen Modell eine optimale Lösung angestrebt.

Dabei sehe ich die Aufgabe des Antriebs ganz klar beim Handstart, Rückkehrhilfe oder wie bei Eberhard (Flachlandflieger) als adequate Möglichkeit Thermikanschluß zu bekommen.

Beim Aquilo handelt es sich um einen Hybrid-Segler in Rippenbauweise. Sicherlich ist ein Allroundbetrieb angestrebt - aber es wird kein Hotliner werden

Daher ist die Zielsetzung "Gut und Günstig"

Auf den angenehmen Nebeneffekt mit der "Einspant-Lösung" bei den Poly-Tec-Antrieben bin ich ja bereits hier eingegangen.

Gruß
Christian

 

[flymaik]

Ein paar Gedanken von meiner Seite.
Das Maxon Getriebe des Poytec gibt gern mal bei größeren Luftschrauben nach.
Hauptproblem ist das Recht kleine Ritzel und damit einhergehend, wenig Klebefäche.
Die 4mm Antriebswelle ist auch nicht sonderlich robust.
Mit einem KPG , oder Micro- Edition ist man besser bedient.
Das immer wieder aufkommende Thema, des Widerstands der Luftschraube im Segelflug ....
Wenn das Blatt schlecht anliegt, ist es natürlich suboptimal . Ob das Blatt dann 2" länger ist, wird wohl den Wenigsten auffallen.
Mit einem kleinem Durchmesser geht nicht nur das Gesamt- Eta in den Keller, man erkauft sich auch eine schlechteres Handstartverhalten.
Gekröpfte Spinner und passende LS- Blätter ( z.B. GM ) bringen Einiges und halte ich für angebrachter.
Ein Getriebe, an einen Motor zu montieren ist kein Hexenwerk,. Dadurch erhöht sich die mögliche Auswahl .
Bei der Auswahl, finde ich Georgs Tips schon passend.
Nachdem ich kurz durch euer Projekt gestreift bin, denke ich, das auch die 2524er Peggy gut passt.

 

[Gast_75997]

... denke ich, das auch die 2524er Peggy gut passt.

Habe mir heute mal die 2524er Peggy Pepper Serie angesehen. In Kompination mit einem Micro Edition Getriebe sind die Antriebe relativ leicht ...

Einen Direkten Vergleich sollte man durchaus wagen.

Bei den GM Latten gebe ich dir recht. die Erfahrung habe ich bei einer 20 x 13 auch schon gemacht. die liegen um Welten besser an als eine Freudenthaler.

Preislich bewegt sich so ein Antrieb natürlich in eine anderen Kategorie. Aber was spricht dagegen sich für 2 Antriebsvarianten auszusprechen?

Von den Abmessungen sind das Maxxon und das Micro-Edition Getriebe fast identisch ...

 

[flymaik]

Habe mir heute mal die 2524er Peggy Pepper Serie angesehen. In Kompination mit einem Micro Edition Getriebe sind die Antriebe relativ leicht ....

Sicher sollte man sehen, das man mit EM Schwerpunkt problemlos hin kommt.
Am besten so, das der Akku in Schwerpunktnähe platziert werden kann.
Da ist die Auswahl größer.
Ich würde was im eine 18x10 zusammenstellen.

Von den Abmessungen sind das Maxxon und das Micro-Edition Getriebe fast identisch ...

Bosch auf den Wellendurchmesser ja, aber die inneren Werte.......

 

[Eberhard Mauk]

Alternative

Alternative

Hi,
Peggy Pepper HK-2524
mit Micro Edition 5:1N/T
2410KV

4s - 14,8V - 16x10, 6378 rpm, 57 Amp. 842 Watt, Schub 3609g, Pitchspeed 98 km/h, Eta 82,4%

Und hier knackt es dann bei mir mit der Stromaufnahme in der Tabelle auf der R. webseite...
Mit 2 " mehr Durchmesser müsste nach meinem Verständnis eine deutlich höhere Stromaufnahme da sein...
Kann das sein...
4s - 14,8V - 18x10 Gr. M41, 6347 rpm, 59 Amp. 870 Watt, Schub 5202g, Pitchspeed 97 km/h, Eta 82,1%
4s - 14,8V - 18x10 GM Neu M37, 6396 rpm, 56 Amp. 833 Watt, Schub 5905g, Pitchspeed 97 km/h, Eta 83,2%

Je nach Flugzeitbedarf Varianten bis knap 6 kg Schub.

Alternative wäre dann mit 5S

5s - 18,5V - 15x8, 8365 rpm, 44 Amp. 809 Watt, Schub 4213g, Pitchspeed 102 km/h, Eta 84,3%
mit schön geringem Verbrauch

Wieder mit weiter Variationsmöglichkeit durch den Prob

Aber ich bin mir nicht im klaren, wie hoch beim Aquilo die Pitch sinnvoll sein sollte.
Ziel ist ihn auch etwas schneller bewegen können, daher strebe ich durch höhere Steigung ein Pitch um 100 km/h an, weis aber nicht ob meine Vorstellungen da zur Realität passen.

Ansonsten kann man mit diesem Antrieb von bis Schub und Pitch je nach Prop in einem weitem Bereich varieren.
Zudem sind angenehm lange Flugzeiten zu erwarten. Oder kleinere Akkus möglich.

Ich kann es mit Prop Calc leider nicht auf den Aquilo speziell angepasst rechnen,
der Motor ist in der Online- Calc nicht freigegeben.

Danke für eure Beteiligung.
Gruß
Eberhard

 

[flymaik]

Im Peggy Threat hat Andy die Daten mal veröffentlicht.
Musst hat mit dem DC vorlieb nehmen.
Aber allein über die Stromaufnahme zu gehen, ist trügerisch.
Bringt ja nix, wenn man sich über lange Laufzeiten freut, aber das Modell dabei nicht gescheit steigt.
Welcher Spinner würde denn passen?
Bei den gekröpften Mittelstücken, sind die Achsabstände vergleichsweise klein.
Da ist der Strom dann auch etwas geringer.

 

[Außenlandung]

Hallo Eberhard,

wenn die Prioritäten:

1) Schnelles & Effizientes Steigen
2) Leistungsgewicht des Antriebs

sind, ist die Peggy die richtige.

Ein paar Überschlagsrechnungen um Dir ein Gefühl zu geben:

Für 15m/s steigen bei 3kg (30N) Gewicht brauchst Du effektiv 450W mechanische Leistung am Flugzeug.

Wegen der diversen Verluste (Motorwirkungsgrad <= 80%, Propellerwirkungsgrad <= 80%, Stirnwiderstand des Flugzeugs usw.)
werden von der elektrischen Eingangsleistung bestenfalls 50 - 55% in Steigen umgesetzt, das bedeutet bei 15m/s Steigen ~900W Eingangsleistung.

Der Propeller arbeitet bei 80% der Pitchspeed im optimalen Wirkungsgrad.
Wenn Du mit einem Winkel von 45° steigst, brauchst Du für 15m/s Steigen 21m/s (76km/h) Modellgeschwindigkeit entsprechend einer Pitchspeed von ca. 95,5 km/h.

D.h. die 10 Zoll Steigung und daraus resultierende Pitchspeed sehen schon mal gut aus.
Bei 45° Steigen brauchst Du einen Schub (im Flug) von Modellgewicht geteilt durch Wurzel 2, also 2100g (im Flug).
Hört sich wenig an, aber vom Standschub bleibt bei 21m/s Fluggeschwindigkeit nur noch ca. 1/3 übrig.
Also würde ich Richtung 18x10 tendieren, die neue sieht effizienter aus, da sie aus weniger Eingangleistung mehr rausholt.

Falls der Schub zu hoch wäre, erhöhst Du einfach den Steigwinkel noch ein bisschen ;-)


Viele Grüße,

Georg

 

[Eberhard Mauk]

Hallo Georg,
Danke für die klaren Zahlen.
Damit weiß ich dass die Verhältnisse nicht anders sind als früher beim Verbrenner fliegen..
Und mein Maßstab für die Pitch V ist dann auch gut geeicht.
Mehr Modell V gibts dann nur über mehr KV aber wie gesagt es soll kein Hotti werden.
Der E Antrieb hat den Vorteil, dass die Füllung die Leistung am Ende nicht zusätzlich begrenzt.
Und mehr Steigung ist bis beim Handstart, die Strömung am Prop vorne abreisst, auch gut...
Und den Nutzen vom höheren Drehmoment beim Außenläufer han mer nu au begriffen.

Wie genau sind eigentlich die Prop-Calc Rechnungen??
Wie sind deine Erfahrungen?
Eine dumme Frage noch, begrenzt der Regler beim Anstechen das hochdrehen vom B. E Motor oder geht der
beim Anstechen immer weiter durch. Normale E Motoren machen das ja.

Hallo flymaik,
das Mittelstück Thema ist uns bewusst vermutlich wird man genau passende fräsen lassen.
So mit hohem Kröpfugswinkel.
Was wir bisher gefunden haben wird mit vergleichsweise kleinem Winkel kaum reichen.
Spinnerdurchm dürfte zwischen 30 u max 34 mm liegen.
In einigen Tagen weiß ich mehr.
Insgesamt wird der Stromverbrauch im Vergleich klar zu Gunsten vom Peggy ausfallen, damit auch die Flugzeit
Unser Herz hängt absolut nicht an einer besonders kleinen Stromaufnahme, wir möchten den Antrieb aber auch nicht permanennt am A Limit betreiben beides wird ungesund.
Ich muss nur die Hinweise zum Limit der Stecker lesen, dann hat man eine gute Orientierung was Sinn macht...

Gruß
Eberhard
der jetzt zum Flieger bauen geht, Nachtschicht halt...

 

[Gast_75997]

ich möchte noch ein Betrachtungsweise zur Diskussion bringen ....

die Vorteile eines Außenläufer-Konzeptes liegen auch für mich zwischenzeitlich klar auf der Hand.

Jedoch habe ich im Moment etwas Probleme mit den 18 x 10 Klappluftschrauben wenn ich mir diese rießen Löffel an der vorderen Rumpfkeule vorstelle ...

Ich benötige für max 5 Prozent des Flugbetriebes den E-Antrieb und muß die restlichen 95 Prozent diese rießen Löffel mirschleifen.

Daher glaube ich dass bei Rümpfen wie dem Aquilo so große Klappluftschrauben aerodynamisch nur schwer anpassbar sind. Der Wirkungsgrad von Klappluftschrauben um 15 und 16 Zoll in Verbindung mit 4S ist doch nicht schlechter, zumal der Platz für 4 und 5 S Akkus im Rumpfboot zur Verfügung steht.

Gruß
Christian

 

[Compositas]

Hallo Christian,
Zustimmung! 18er Latten ist doch der Wahnsinn an so einem Flieger- Hast PN!

 

[Eberhard Mauk]

Hallo Achim,
deshalb 5S mit 15 er oder 16 er Prop, dann passt das zum Flieger und sehr flexibel ist der Motor mit geeignetem Prop
18x 8,5 bis 7 k Schub und ausreichend Pitch, das ist dann auch fürn anderen Flieger was.
Gruß
Eberhard

 

[Compositas]

Hallo Eberhard,
ich verstehe ja, dass mit vollen Hosen gut stinken ist, aber der Aquilo soll doch ein Segler sein und kein Hottie?...
Zum Vergleich: ich flog lange einen Valenta Volcano an einem 4s Direktantrieb, Dymond V-max v35XL mit einer 13 x 8 CamCarbon und das war selbst mit den 4,2kg absolut ausreichend motorisiert. Ein Peggy Pepper 1:5 mit einer 18 x 10 GM befeuert an 6s einen ballastierten Valenta-Salto mit fast 6,5 kg... äähhh... wovon reden wir?

 

[Eberhard Mauk]

Das man den Antrieb mit eher kleiner Latte auch für den Aquilo einsetzen kann,
bei moderatem Verbrauch oder auch für andere deutlich größere u schwerere Flieger da dann halt mit großer Latte.
Eben flexibel für vieles, zudem ist der mit 145 gr leicht wie kaum ein anderer.
Je länger ich mir das anschaue um so mehr gefällt mir der 2524 mit 2410 KV
Oder anders formuliert, passt ein gewählter Prop letztlich nicht zur täglichen Flugpraxis,
reicht ein anderer Prop zur Anpassung in jede gewünschte Richtung...