2-sitzes Motorflugzeug mit 10 l/h bei 100 kts Cruise technisch realisierbar?

[Dierk]

Hallo, 

 

nachdem ich mal ein Experimental probegeflogen bin, welches mit einem relativ simplen 2 l Limbach Vergaser-Flugmotor bei 80 PS laut Eigner angeblich bei 140 kts Cruise 15-17 l/h Super bleifrei verbraucht, frage ich mich, ob generell ein effizienteres Fliegen möglich ist, als man es von den typischen Clubmaschinen kennt. 

 

Ok, es war ein 275 kg schweres Canard mit Druckpropeller, minimaler Stirnfläche und enormen vertikalen Winglets, welche die Tragfläche hocheffizient machten. Leider zu fragil für den Einsatz auf unbefestigten Pisten. 

 

Wie müsste ein modernes zweisitziges Kleinflugzeug designed werden, damit z. B. ein Verbrauch von 10l/h Autobenzin bei einer Reisegeschwindigkeit von 100 kts oder besser möglich sind?

 

Welche Modifikationen am Uralt-Otto-Motor sind sinnvoll? Z. B. Atkinson-Zyklus oder zündfunkengesteuerte Hochkompression à la Mazda Skyaktiv ? Oder beides zusammen? 

 

Wie sieht es aus, wenn die 130 kg Systemgewicht aus 70 kg schwerem Motor und 80 l Benzintank (60 kg) durch ein elektrisches System aus 15 kg Motor, 5 kg Regelung und Kabel sowie 110 KG Lithiumakkus ersetzt werden, bei aerodynamischem Gewinn durch strömungsgünstigerem Motorgehäuse?

 

Wenn ich mir z. B. diese Zellen anschaue, 

https://www.swiss-batteries.ch/de/1098-lithium-winston-2-v-winston-zellen

dann würden 110 kg bei einem Zellengewicht von 1.6 kg ca. 69 Zellen ermöglichen, bei einer Kapazität von 3.2 V x 40 A = 0.128 kWh/Zelle und 69 Zellen ergeben sich gerade mal 8.8 kWh. Ziemlich wenig für das Gewicht... 

 

nimmt man dagegen diese

 

https://www.super-b.com/en/products/epsilon-12v90ah

 

kommt man mit 9 solchen Batterien auf 9 x 12 V x 90 Ah / 1000 = 9.72 kWh was auch nicht viel besser ist. 

 

Mit den 2170-Zellen aus dem Tesla Model 3 könnten bei 70 g, 3.6 V und 4.8 Ah pro Zelle insgesamt 110 kg / 0.07 = 1572 Zellen eingebaut werden, was dann 1572 x 3.6 x 4.8 / 1000 = 27.1 kWh ergibt. Das ist schon besser, aber immer noch nicht berauschend und würde wohl nur in einem Elektro-Segelflugzeug funktionieren... 

Bearbeitet 27. Dezember 2019 von Dierk

[fixusc]

Hallo Dierk

 

Ich fliege unter anderem ASK-16, ebenfalls mit Limbach Motor. Damit kommt man bei 85 kts auf 12l/h und das mit Technologie aus den frühen 70ern. Ich denke Verbrauch unter 10 l/h ist für heutige Maschinen eher schwierig, aber 12–15l/h bei deutlich höherer Geschwindigkeit liegen absolut drin. Einige Typen:

Pipistrel Virus SW (https://www.pipistrel-aircraft.com/aircraft/cruising/virus-sw-80-100-115-is/#tab-id-2) mit 273 km/h bei 15.5l/h

Sea Avio Risen (http://www.sea-avio.com/index.html) mit über 300 km/h mit dem gleichen Motor/Powersetting (Protoyp ist schon von Südamerika nach Europa geflogen)

 

Bezüglich Elektroflug wohl etwas vom Effizientensten:

Der Phoenix Motorsegler in Elektro-Ausführung (http://www.pure-flight.eu/Pure-Plane.html), war diesen in Grenchen, dort hin geflogen von Tschechien, das letzte Leg von Bad Ragaz nach Grenchen. Cruise 86–108 kts, hält sich offenbar mit weniger als 10kW Dauerleistung in der Luft. Und du kannst jederzeit in den Idle gehen und der Propeller stoppt sofort, dank dem Elektromotor. Perfekt zum Segeln. Das geht meiner Meinung nach schon ziemlich in die richtige Richtung. Allgemein: Je langsamer die Fluggeschwindigkeit, desto effizienter.

 

Alle diese Geräte sind meiner Meinung nach alltagstauglich und auch auf kurzen Graspisten einsetzbar.

 

Gruss Felix

[FalconJockey]

Einfach einen Dieselmotor einbauen, der mit Jet A1 läuft.

[IFixPlanes]

vor 13 Stunden schrieb FalconJockey:

Einfach einen Dieselmotor einbauen, der mit Jet A1 läuft.

... allerdings braucht es im A1 auch noch einen gewissen Anteil Öl, damit die Schmierung der Zylinder weiterhin funktioniert.

[FalconJockey]

Kann man ja dazukippen oder JET-A2 generieren.

[Dierk]

Das Jet A1 kostet ja 2.09 Euro mit Energiesteuer... 

[FalconJockey]

Echt? Ich ging eher von 1 EUR aus, ohne Steuer nur 60 Cent.

[cosy]

On 12/27/2019 at 2:53 PM, Dierk said:

bei 80 PS laut Eigner angeblich bei 140 kts Cruise 15-17 l/h Super bleifrei verbraucht,

LEISTUNG  =Verbrauch.

Ich habe einen solchenMotor (noch) drin. Fixprop.

2750 RPM. 15 l

2850 RPM 17 l

2900-3000 (Dauerleistung, knapp 70 PS) 18 - 18.5 l

 

Je nach aerodyn. Effizienz resultiert dann eine  andere cruise speed. Bei mir sind 100kts@18 l.

[Dierk]

zur teilweise frustranen Motor-Projekten habe ich noch das hier gefunden:

 

 

[Dierk]

Wahrscheinlich wäre dieser Motor zu schwer als Flugmotor? 

 

Bei 2200 U/m 270 PS aus 2,7 l Hubraum mit Supercharger, Turbocharger und Diesel als Kraftstoff hört sich erstmal ziemlich ok an

 

 

[DaMane]

Wenn schon, dann gleich sowas:

 

https://red-aircraft.com/

 

 

Gruß

manfred

  

[DaMane]

vor 5 Minuten schrieb DaMane:

Wenn schon, dann gleich sowas:

 

https://red-aircraft.com/

 

 

Gruß

manfred

  

Sorry, sehe gerade, daß sich die Zielvorgaben etwas unterscheiden.....