Umrüstung Fiberclassic DC3 auf Elektro

Mefra

User
Hallo zusammen,

ich denke derzeit darüber nach meine Fiberclassic DC 3 (spw. 3,21 mtr, 14 kg Fluggewicht) zu elektrifizieren.

Es gingt mehrere Dinge, die mich dazu bewogen haben, diese Punkte durchzudenken:
Hauptsächlich sehe ich in einer Elektrifizierung den Vorteil der saubereren, problemloseren Antriebsart, kein Putzen, kein Treibstoff, keine Rückstände auf dem Modell.
Zum Anderen erhoffe ich mir eine Leistungssteigerung gegenüber den verwendeten Verbrennungsmotoren.

Ich möchte hier ein paar Gedanken zur Diskussion stellen, die mich zu diesem Projekt begleiten.
Zunächst ist dies erstmals als Gedankenspiel zu verstehen, ob ich den Schritt zur Realisierung gehe ist von verschiedenen Dingen, wie Gewicht, Leistung, Preis u.a. abhängig, die ich hoffe, durch eine Diskussion hier auflösen zu können.

Das Modell ist momentan mit zwei OS 15 ccm Surpass Motoren aufgerüstet, die eine 14x7 2 Blatt-Luftschraube mit knapp 9.700 u/min drehen.
Die Motoren leisten lt. technischen Daten eine maximale Leistung von ca 1.100 Watt (weiss leider nicht bei welcher Drehzahl und welcher Luftschraube :confused:).

Das Modell ist mit dem Antrieb ausreichend motorisiert, beim Start könnte es ewtas mehr sein, in der Luft hingegen voll ausreichend.
Ergo müsste ein E-Motor mindestens auch die 1.100 Watt leisten.

In einem anderen Beitrag hier im Forum konnte ich entnehmen, dass bei einem Motormodell mit ca 200 Watt pro KG Fluggewicht zu rechnen ist, oder ist das zu viel???

Die DC3 wiegt, in Verbrennerversion knapp 14 kg (trocken), nach der obigen Faustformel benötigt die DC3 ca. 2.800 Watt, also 1.400 Watt pro Motor.

Luftschrauben:
Als Luftschrauben liegäugel ich mit den 3-Blatt Luftschrauben von Ramoser, damit kann dann die Steigung gut zum Modell angepasst werden und sehen auf der DC3 sicherlich besser aus :cool:.....
Ich weiss aber nicht, wie viel Schub ich für die DC3 benötige, bzw. wieviel Schub die jetzigen Antriebe erzielen????


Bei einem Wirkungsgrad von 75% müsste der Antrieb somit ca. 1.800 Watt (Eingang) leisten um die benötigten 1.400 Watt zu erreichen, ist der Gedankengang so richtig???

Antriebslipo´s:
Ich habe momentan Lipopacks mit 3, 4 und 6 Zellen im Einsatz, die 4 und 6 Zellen mit 5 Ah Kapazität.

Bei den 6 s Lipo´s hätte ich bei 1.800 Watt einen Strom von ca. 80 A, dieser aber nur beim Start, bzw. Vollgas.
Die Laufzeit pendelt sich dann bei einem 5.000 mA Lipo, bei einer Reserve von 75%, ca. 2,7 Min ein, also recht wenig. :eek:
Da ich jedoch nicht permanent den vollen Strom benötige, komme ich sicher auf eine Laufzeit von ca. 6 Min. Ist zwar nicht super, aber akzeptabel.

Also müsste ich mich mit der Flugzeit gegnügen, oder eine höhere Spannung einsetzen, ggf. die 4s lipos als einen 8s einsetzen.
Wäre dann aber auch eine Gewichtsfrage bei 2 x 6s gegenüber 2 x 8s oder sogar 2x10s....

Zum Gewicht der DC3 :

Die einzelnen Verbrennerkomponenten wiegen:

Motoren inc.Schalldämpfer und Motorträger ca. 750 gr.
Drosselservo, Tank und Schlauchleitungen nochmals ca. 150 gr.

Ein Antrieb wiegt somit ca. 900 gr. = bei zwei Motoren 1.800 gr.

In der Nase schleppt meine DC 3 ca. 600 - 800 gr. Blei mit sich herum. Dies ist zwar eingeklebt, kann man aber ggf. wieder herausfräsen (hoffe ich). Dafür können in der Nase dann lieber Lipo´s mitfliegen ;).
Ggf. kann ich durch leichtere Empfängerakku´s u.a. Dinge noch ca. 150 gr. Gewicht einsparen, noch mehr, wenn ich der DC 3 mit einer Fäse oder Bohrer zu Leibe rücke :D.....
Somit kann ich durch den Ausbau der Verbrenner, dem Blei und weiteren Potenzialen ca. 2.700 gr., also 1.350gr. pro Motor, einsparen.

Ein 6s 5Ah wiegt ca. 800 gr, so blieben noch 550 gr. für Motor, Steller und Kabel, eigentlich nicht viel :( :( :(...
Ich möchte jedoch auch das Abfluggewicht nicht weiter ansteigen lassen.


Ich habe noch keine konkreten Antriebsvorstellungen, es sollte jedoch nicht die höchstpreisigsten Antriebe werden, ideal wäre sicherlich ein Außenläufer mit Reisenauer Getriebe :cool:, aber bei zwei Motoren sicherlich auch die teuerste Variante, wenngleich auch die mit dem höchsten Wirkungsgrad.

Was meint Ihr zu diesem Vorhaben, wäre das realistisch???
Welchen Antriebskomination, Zellenzahl würdet Ihr wählen???
Sind meine Gedankenansatz hinsichtlich der obigen Berechnungen richtig???

Vielen Dank für Eure Ideen und Hinweise :)
 
http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/267742-Tag-am-See-Blohm-amp-Voss-BV138
-> die graue fliegt mit 3x Kora25 (225g) an 3x 5s 3200ern und 14" Ramoser-Props (2x 3-Blatt, Mitte 4-Blatt) - wenn ich's richtig im Kopf habe.

Die dürfte auch um die 12 kg haben, und geht mit etwas mehr als Halbgas schon aus dem Wasser. - Die Leistung sollte also gar kein Thema sein...

z.B. mit 2 Deiner 6s 5000er-Packs, ggf. auch 3x oder 4x, wenn es der Schwerpunkt braucht, und Motoren in der ~300-350g-Klasse (Außenläufer im Direktantrieb) ist das kein Thema.
Auch um die Flugzeit würde ich mir absolut keine Sorgen machen, da Du im Flug mit weit weniger Leistung auskommst.
Getriebe würde ich wegen des Laufgeräuschs und des Kostenfaktors außen vor lassen. Zudem brauch die i.d.R. eher größere Props.

Wieviel Platz hast Du für die Propeller? Sind 14" das Maximum, oder gehen ggf. 15 oder 16" drauf?? Was wäre halbwegs scale, bzw. was würde gut aussehen??

Grüßle,
Alex
 
Vorschlag

Vorschlag

Motor müsste 300-350 gr. / Stück so passen.

Der DC-rechner kann da recht zuverlässige Prognosen machen. Aber eine 14x7 bei 9700, das ist recht viel Strahlgeschwindigkeit für so ein Riesenteil.

Lt. DC kann ein Kora-top 20-14 eine 14x7 Metts mit 9200 drehen an 6s. 52 A und 4 kg Standschub bei 98kmh Strahl.

Auch der e-fligth Rechner ist gut
 
Wenn die Verbrenner lt. Datenblatt 1100 w leisten sollen, kannst du mal davon ausgehen, dass sie es an deinem Modell sicher nicht bringen. Aber diese Annahme ist wohl eher akademischer Natur.

Wenn das Modell damit aber gut fliegt, warum willst du mit einem E-Antrieb dann so viel mehr Leistung einbauen?

Und um noch einmal auf Faustformeln zurück zu kommen:
Mit 200 W/Kg fliegst du schon mit gutem Leistungsüberschuss, wenn der Antrieb zum Modell passt. Das wäre also eher schon eine nötige Obergrenze, denn das Modell sollte wohl nicht durch irgendwelche Kunstflugfiguren geprügelt werden. Oder? Ich denke, es wäre grundsätzlich besser, das Modell möglichst leicht zu lassen, als viel Leistung einzubauen.

Gruß Mirko
 

Andreas Maier

Moderator
Teammitglied
Ab 1400W sollte Scale fliegen incl. Bodenstart, problemlos möglich sein.
( es genügt die Eingangsenergie zu nehmen. )
dh. je Antrieb 700Watt. etwas Reserve ~900W je Antrieb
ein solcher Motor hat dann zwischen
250gr. und 300gr.
+ 60gr. je Regler
+600gr. je 6S Akku

~ 900gr. jede Antriebseinheit.




Hier mal 2 DC Beispiele, anstatt 14 x ... 3Blatt habe ich die 16 x 6 genommen.
( das sollte ungefähr hinkommen )



RCN 005.jpg


RCN 006.jpg

Wie du siehst bleiben die Ströme unter 45A was lange Flugzeiten versprechen sollte.
Auch das Gewicht ist unter 900gr und der Schub größer 1/2 Modellgewicht was zum fliegen locker reicht.


Es sollte auch ganz einfach möglich sein diese 2x 6s 3700,
durch einen 6S 5000 .. oder 6000 zu ersetzen, was nochmal etliches an Gewicht einspart.





Gruß
Andreas
 
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Mefra

User
...
Der DC-rechner kann da recht zuverlässige Prognosen machen. Aber eine 14x7 bei 9700, das ist recht viel Strahlgeschwindigkeit für so ein Riesenteil.....
Meinst Du, die Steigung wäre zu hoch ????


Hallo

in deiner Rechnung fehlt glaube ich noch der Tankinhalt, sprich Kraftstoff.


Gruß Reinhard
Ja, stimmt ;), da kommen ja auch noch mal 600 ml- ~ 550 gr zusammen.


Ab 1400W sollte Scale fliegen incl. Bodenstart, problemlos möglich sein.
( es genügt die Eingangsenergie zu nehmen. )
dh. je Antrieb 700Watt. etwas Reserve ~900W je Antrieb
ein solcher Motor hat dann zwischen
250gr. und 300gr.
+ 60gr. je Regler
+600gr. je 6S Akku

~ 900gr. jede Antriebseinheit.


Hier mal 2 DC Beispiele, anstatt 14 x ... 3Blatt habe ich die 16 x 6 genommen.
( das sollte ungefähr hinkommen )

Wie du siehst bleiben die Ströme unter 45A was lange Flugzeiten versprechen sollte.
Auch das Gewicht ist unter 900gr und der Schub größer 1/2 Modellgewicht was zum fliegen locker reicht.

Es sollte auch ganz einfach möglich sein diese 2x 6s 3700,
durch einen 6S 5000 .. oder 6000 zu ersetzen, was nochmal etliches an Gewicht einspart.
Gruß
Andreas
Meinst Du die 900 Watt würden reichen???
Das würen ja gute Rahmenbedingungen hinsichtlich der Motorenauswahl und auch der Strombealstung => Flugzeit

Als Luftschraube kann ich nicht mehr als 15 Zoll verwenden, da der Durchmesser sonst zu groß wird und den Rumpf anscharbt ;)

Also eigentlich reicht die Motorleistung der zwei 4-Takter für den Flug vollkommen aus.
Bedingt durch unser Fluggelände muss ich nach dem Start recht schnell Höhe gewinnen (wg. Wald), dabei sind die Verbrenner m.E. gerade so ausreichend, daher würde ich mir etwas mehr Leistung wünschen.


Ja, ich müsste schon noch irgendwo Gewicht einsparen, würde den Gesamtflugeigenschaften sicherlich gut zu gesicht stehen, doach das ist meist bei einem fertigen Modell schwierig => wenngleich nicht unmöglich.... ;)
 

Andreas Maier

Moderator
Teammitglied
Also satteln wir das Pferd mal von der anderen Seite.

und zwar von hier:
http://www.ramoser.de/home_d/varioprop_d/varioprop_d.html

Dort gibt es Erklärungen, Tabellen und Hilfsprogrammme. :)

http://www.ramoser.de/home_d/varioprop_d/varioprop_d.html

hier die 15" , die paßt ja noch und bietet den besten Schub.

http://www.ramoser.de/files/messdatenblaetter/030_vp_12C_3_Blatt_DM14_0.pdf

hier sieht man dann gut,
daß du bei der 15x10 bei 8000U/min 1kw benötigst und 4kg Schub erhältst
( aber für genaue Daten, steht dir sicherlich Herr Ramoser mit Rat und Tat zur Seite.)

mal schauen wie das bei Aeronaut ausschaut, die haben ja auch ein 3Blattmittelstück. ;)


Wie du hier siehst 15x8 Dreiblatt Aeronaut (fest)
6S Lipo (fest)
Motorgewicht festgelegt auf max 300gr.

und hier sind nun 4 Antriebe - von 68 ! (bis 6/12kg Schub) Herz was begehrst du mehr. ;)

RCN 007.jpg



RCN 008.jpg



RCN 009.jpg



RCN 010.jpg

Daß die Aeronautblätter etwas besser sein können, kann an der festen Steigung liegen.
Denn die LS-Blätter der Fa. Ramoser sind für Pitchverstellung optimiert.


Bei 12kg Schub dürfte dein Baby ganz gut steigen :D ;)


- damit ich es nicht vergesse, meinen Modikollegen, Bernd Langner kannst du ggf. auch fragen,
denn er hat auch schon E-Twin Erfahrung.

Gruß
Andreas
 
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Antriebsauslegung

Antriebsauslegung

Hallo Frank,
ich würde folgendene Komponenten verwenden:

Motoren: Hacker A50 16-S V2 =2*345g =690g
Regler: Roxxy BL Control 975-12 Opto =2* 79g =158g
LS: 15" Ramoser Varioprop 3 Blatt D (achtung max Drehz. 7100 U/min) (SG Blätter gehen nur bis 6500U/min) ~100g
oder 3Blatt Aeronaut(siehe weiter oben) Wahrscheinlich höherer Schub, dafür nicht anpassbar.
Kabel Motorbefest. usw. ~200g

Gesamt: 1148g

Akku: vorhandene 6S 5000mAh Lipos 2* Gewicht ? (~700g) ~1400g

Gesamt: 2548g

Bei diesen Modell würde ich keine "billig" Komponenten einbauen, das lohnt sich nicht.
Außerdem sind die Hacker Motoren vom Preis recht interessant, und vom guter Qualität. (Wirkungsgrad knapp 80%)
Leider gibt es keine aktuellen Daten zum A50 16-S V2 im Drive Calc (jedenfalls nicht gefunden)
Die Roxxy Regler haben Anti Blitz und sind mit dem zus. erhältl. Programmiergerät vielseitig einstellbar.
Ich würde die Motoren links und rechts herum laufenlassen. (ohne Seitenzug montieren)

Von den Datenblättern her würde ich sagen ergeben sich folgende Werte (Annäherung)
Mit Ramoser 3 Blatt 15" bei einer Steigung von 11-12" ~6800U/min, bei 21V , 55A (1155W) und ca. 4,5kg Schub ( 165W/Kg )
http://www.ramoser.de/files/messdatenblaetter/033_vp_12C_3_Blatt_DM15_2.pdf
Das reicht auf jeden Fall für einen kräftigen Bodenstart, im Flug kann stark gedrosselt werden, (hohe Luftschraubensteigung)
Bei einer Scale mäßigen Flugweise rechne ich mit einer Flugzeit von 10-15 min.

Optional würde ich 2* 7S2p LiFePO4 A123 Zellen empfehlen. (kann auch günstig zur Schwerpunkteinstellung verwendet werden)
Diese sind zwar schwerer, dafür robuster, und haben eine höhere Ladezyklen Anzahl, und können je nach Ladetechnik in 12-15 min. wieder geladen werden. Flugzeit wie oben.
In diesen Fall reicht dafür ein z.B Robbe Duo 1000W Lader mit entspr. Netzteil. (Ladestrom dann 2*20A) :D
Der höhere Preis relativiert sich schnell, da nur ein Akkusatz benötigt wird.(Ladezyklen)
Gewicht 2240g

Mit diesen Zellen wäre das Antriebsgewicht 3388g

Also noch im Grünen Bereich. :D (Verbrennerkomp. + Treibstoff= 3250g)

Viel Spaß beim Umbau
Thorsten
 

Mefra

User
Zunächst einmal vielen Dank für Eure Tipps und Meinungen. :)

Scheinbar ist es (heute) nicht mehr so problematisch ein größeres und schweres Modell, wie meine DC 3 erfolgreich zu elektrifizieren.
Sicherlich spielt mir i.S. Gewicht das in der DC3 montierte Blei eine positive Rolle, da ich es durch die Lipo´s ersetzen kann.

Ich war eingentlich zu Anfang von falschen Grundlagen (200 Watt pro kg. Fluggewicht) ausgegangen, die eine extrem hohe Leistung benötigten, aber mit Eurer Grundlagenhinweisen denke ich die DC3 so zu elektrifizieren, dass sie eine höhere Leistung gegenüber den 2 4-Taktern umsetzen kann.
Zumindest beim Start brauche ich die höhere Leistung um schnell einen Wald/Baumreihe zu überwinden, nachher in der Luft ist dann sicherlich nur noch Halbgas notwendig.

Ich habe heute mal probeweise bei meinen HK 5065-06 (380 kV) einen 3 Blatt Propeller an 6s betrieben und musste feststellen, dass dieser 12x8 und 12,5x7 natürlich viel zu klein für diesen Motor sind, es werden gerade mal 30A bei ca. 7.800 u/min gezogen. Diese Luftschrauben werden u.a. bei anderen DC3 (gleiche Größe) an den o.g. 4-Taktern bei ca. 9.000 u/min betrieben.

An meiner Ryan STA (wo dieser Motor montiert ist) wird eine 16x10 APC-E an 6s mit 7.300 u/min bei 45A ( ca. 1.100 Watt) betrieben.
Ich werde mir mal ein Aeronaut Mittelstück für 3-Blatt bestellen und dort die 15x8 LS an dem o.g. Motor testen.

Nun kann ich mit DC die richtigen Motoren auswählen, wobei ich schon einen guten, teillastfähigen Steller benötige. ;)
 

Andreas Maier

Moderator
Teammitglied
Nun kann ich mit DC die richtigen Motoren auswählen, wobei ich schon einen guten, teillastfähigen Steller benötige. ;)

du meinst 2 Steller ! ;)


- Bitte bedenke auch daß bei einer DC 3 ein Motorausfall in der Luft schwer zu kompensieren ist.
Daher empfehle ich lieber 50,- € mehr für die Motoren auszugeben um etwas weiter auf der sicheren Seite zu stehen.



Gruß
Andreas
 
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