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Elektromotor für den Start, Verbrenner als Heimkehrhilfe

Hybrid-Konzept für Drohnen und größere Flugzeuge
In Augsburg ist am 19. April der Prototyp mit Elektromotor zu seinem Jungfernflug gestartet. Sechs Jahre Forschung stecken im Flieger. Ziel ist die Entwicklung eines Flugzeuges mit Hybrid-Konzept, bei dem nur der Antrieb in der Luft von einem Verbrenner stammt. Hersteller Advantec will das Konzept weiterentwickeln und künftig auch Rettungsflieger, Lufttaxis und Lieferdrohnen bauen.

Hybrid-Konzept nutzt Elektromotor nur für den Start
Besonders viel Leistung in kurzer Zeit bringt der “Advantec 01” beim Start. Diesen Teil übernimmt ein Elektromotor. Als sogenannter “Range Extender” soll dagegen ein Verbrenner eingebaut werden.

Antares 20 als Erprobungsträger für E-ROP

Als Erprobungsträger für dieses Projekt wird das Hochleistungs-Segelflugzeug Antares 20 dienen, dass durch seinen großen Motorkasten ideal für die Aufnahme des Range-Extenders (Wankelmotor-Generator-Kombi) ist. Der Akku ist wie beim Originalflugzeug im Flügel untergebracht. Der Falt-Propeller des elektrischen Antriebs ist in die Rumpfnase integriert. Der Start erfolgt geräuscharm mit Energie aus dem Akku, im Reiseflug liefert der Motor-Generator die notwendige Energie und lädt gleichzeitig den Akku. Die Langstreckenfähigkeit wird durch die Möglichkeit des „Sägezahnfliegens“ (steigen, gleiten, steigen) unterstützt. In der Kombination aller Leistungsmerkmale verspricht dieses Konzept die Vision eines emissionsarmen Langstreckenfluges am besten zu erfüllen . Der vorgestellte Ansatz ist realistisch, luftfahrttauglich und vereint optimal die Vorteile eines Elektroantriebs mit denen eines Verbrennungsmotors. Berechnungen lassen eine Reichweite von über 2.500 km erwarten. Das Konzept ist soweit ausgearbeitet, dass nun mit der Realisierung (Konstruktion, Prototypenbau, Erprobung, Zulassung) begonnen werden kann. Die dazu erforderlichen nicht unerheblichen finanziellen Mittel müssen über Forschungsgelder und Sponsoren eingeworben werden. Quelle: ‘E-ROP‘. Bild: ‘BR‘.

Antares mit 5’600 Meter Steighöhe

Größtmögliche Leistung, Dynamik und Sicherheit in der Luft und am Boden erleben: Das neue Batteriesystem Antares.RED.3 ist ab Winter 2021/22 verfügbar und verschiebt Horizonte im elektrischen Flugzeugantrieb jenseits aller Erwartungen. Die dritte Batterie-Generation von Lange Aviation für den elektrischen Antrieb der Antares Segelflugzeuge bietet bis zu 60% mehr Energie als das Vorgängersystem. Es bringt die Antares 21E inklusive Selbststart sicher, durchzugsstark, geräuscharm und emissionsfrei auf eine Steighöhe von 5.600 Meter.

Antares.RED in der dritten Generation verbindet erneut stark optimierte, geschützt in die Tragflächen eingebaute Akkus, eine weiterentwickelte Steuerelektronik und ausgefeiltes Power-Management für den elektrischen Antrieb im Flugzeug. Das Batteriesystem von Lange Aviation symbolisiert „Reliable Electric Design“; Pioniergeist, höher und damit weiter zu fliegen als jemals zuvor mit einem eigenstartfähigen elektrischen Segelflugzeug. Autonom starten, unabhängiger sein, schneller laden – so komfortabel wie mit modernsten E-Autos.

60% mehr Energie sorgt für Steighöhe bis 5.600 Meter
Antares folgt ihrer Tradition als weltweit erstes seriengefertigtes Segelflugzeug mit Elektroantrieb und setzt mit RED.3 Akkus und einem neuen Ladegerät erneut höhere Maßstäbe in Performance und Sicherheit. Damit bricht das System abermals Rekorde.

Antares.RED.3 gibt es in zwei Varianten: S-tandard und L-arge. In der L-Variante ist die Anzahl der Einzelzellen pro Batterieblock vergrößert, sie ermöglicht ein Plus von 60% gegenüber dem Vorgängersystem. Eine Antares 21E erreicht mit RED 3 eine rein elektrische Steighöhe inklusive Eigenstart von 5600 m, die Reichweite liegt bei rund 380 km. Damit übertrifft der High-Performance-Flieger seine bisherigen Bestleistungen deutlich.

Die neue Antriebsbatterie ist eine technisch ausgefeilte Kombination aus mehr als eintausend kompakten Li-Ion 21700 Zellen, die in den Tragflächen integriert sind. Die Zellen interagieren mit umfangreichen Messsensoren, Steuerelektronik und dem intelligenten Antares Ladegerät.

Komponenten aus dem Automobilbau
Der technische Fortschritt in der Entwicklung von Batterietechnologie hat dank des E-Mobility-Booms branchenübergreifend an Geschwindigkeit gewonnen. Die Ingenieure von Lange Aviation nutzen diesen Vorteil und übernehmen Innovationen aus der Automobilindustrie zeitnah und nachhaltig in den Flugzeugbau. So gestalten sie „Zero Emission High Performance Aircraft Technology“. Die Verbesserung der Motorflugleistung bei elektrischen Segelflugzeugen ist dabei das Ergebnis der steigenden spezifischen Energiedichte von Batteriezellen einerseits, und dem ungehinderten Abruf von Leistung durch den Elektromotor auf der anderen Seite.

Leistungsfähigkeit und Wert von Antares Flugzeugen steigt mit deren Alter
Das Batteriezellenformat 21700 gilt als zukunftweisend und wird von der Industrie intensiv weiterentwickelt. Diese Investitionssicherheit sorgt dafür, dass Antares Motorsegler mit Antares.RED Batteriesystemen in den nächsten Generationen sogar noch mehr Leistungsreserven haben werden. Mit ihrem nahezu verschleißfreien Elektroantrieb erzielen Antares Motorsegler durch Upgrades ihres Batteriesystems Wertzuwachs und optimale Wiederverkaufswerte.

„Protect ahead“: Sicherheitskonzept schützt bei Thermal Runaway
Mit seinen hohen Standards bei integrierter elektronischer Steuerung, Fertigungsqualität und Leistungsüberwachung unterscheidet sich das einzigartige Konzept von Stromspeicher und Power-Management in Antares Flugzeugen und setzt Maßstäbe. Sichtbar wird das an bislang unerreichten Leistungsdaten und vor allem an maximaler Sicherheit: Die gefährlichste Folge eines Fertigungsfehlers in Batteriezellen ist ein Thermal Runaway. Bei einem Thermal Runaway erwärmt sich der Zellinhalt so stark, dass er unter starker Gasentwicklung und hohem Druck aus der Zelle austritt. Das Gemisch aus Zellinhalt und Gas kann Temperaturen bis zu 1.400° C aufweisen, das Gehäuse erwärmt sich auf bis zu 500 °C. Bis zu 14 Liter Gas pro Zelle werden freigesetzt. Antares.RED.3 sorgt dafür, dass ein derartiger Thermal Runaway einer Zelle nahezu folgenlos bleibt. Pilotin bzw. Pilot werden hierüber informiert, das Flugzeug selbst nimmt keinen Schaden. Einzelne, möglicherweise defekte Zellen werden im Zuge der Instandhaltung ausgetauscht.

Batteriezellen kommunizieren mit Steuerungselektronik
Die Vernetzung von Batteriezellen, Steuerelektronik und Piloteninformation innerhalb von Antares.RED läuft bei Lange Aviation unter dem Motto „Human Centric Innovation“; hier geht es darum, Informationstransparenz zu schaffen, vorausschauend Probleme zu erkennen und negative Folgen für Pilot und Fluggerät zu vermeiden. Neben Schäden durch fehlerhafte Zellen beugt das Antares-System auch Gefährdungen durch Bedienungsfehler vor: Batterien können nicht überladen bzw. unsachgemäß nach einer Tiefentladung oder bei zu niedrigen Temperaturen geladen werden.

Zur Kommunikation wird bei den Batteriesystemen sowohl „Daisy Chain“ Technologie als auch CAN Bus verwendet. Die Kommunikation ist durch diese Paarung sehr leistungsfähig und erfüllt höchste Sicherheitsstandards. Über die Bussysteme wird auch die Leistungs-Balancierung der Zellen gesteuert. Optional ist die hochgenaue Messung der Einzelzellentemperatur verfügbar. Das gesamte Antriebssystem und auch die Batterie der dritten Generation erfüllen damit vollumfänglich die Anforderungen an die Personensicherheit.

Auslieferung im Winter 2021/22
Das Antares.RED Batteriesystem wird zukünftig auch in Motorflugzeugen Verwendung finden. Deshalb erfolgt die Zulassung nach den Großluftfahrtnormen ED-79, DO-178C und DO-254. Der zur Anwendung kommende Design Assurance Level ist C (DAL C). Durch die bei DAL C geforderten Verfahren wird eine qualitativ hochwertige und sehr sichere Hard- und Software garantiert. Die Auslieferung startet im Winter 2021/22. Quelle: ‘Lange Flugzeugbau‘.

Electrifly in Grenchen

14 Flugteams, 14 Aussteller, 1000 Besucher, sechs Fachreferenten, Premiere des eTALK mit 70 Teilnehmern. Das sind die Fakten des letztjährigen erfolgreich durchgeführten Electrifly-In Switzerland. Noch nie wurden an einem Flugplatz so viele elektrische Luftfahrzeuge gezeigt; darunter der erste von der EASA zertifizierte Pipistrel Velis. Die fünfte Auflage des einzigen Fly-In für elektrisch- oder hybridangetriebene Luftfahrzeuge in Europa ist «ready for take-off». Der Anlass wird am 11. & 12. September 2021 erneut auf dem Airport Grenchen stattfinden. Das Electrifly-In Switzerland, eTrophy & Symposium bietet wiederum ein abwechslungsreiches Programm. Neben den Flugvorführungen, dem statischen Display und der Ausstellung darf der Besucher sich auf interessante Symposiums-Vorträge freuen sowie gespannt sein auf den diesjährigen eTALK. Die Podiumsdiskussion steht unter dem Motto: «Generation Y – der nächste Schritt in der Fliegerei». Moderiert wird dieser eTALK von unserer Botschafterin Dominique Gisin, die sich mit jungen Menschen aus dem Bereich Aviatik austauschen und aufzeigen wird, warum die Fliegerei nach wie vor ein spannendes Berufsfeld ist. Das ausführliche Programm finden Sie hier.

Vom Drachen zur Antares 20E

Seit einer Saison fliegt Malte Bernhardt sein Traumflugzeug. Nach langem Anlauf ist er Besitzer einer neuen Antares 20E. Was schätzt der ehemalige Drachenflieger an dem Elektro-Eigenstarter? Den ersten Kontakt mit einer Antares hatte ich mit der Antares 18 – und da,“ erklärt Malte Bernhardt, „wusste ich sofort: Das ist meins. Ich habe mich auf Anhieb wohlgefühlt.“ Dass es dann doch das größere Modell wurde, liegt an der Eigenstartfähigkeit der 20E.

Mit dem Segelfliegen hatte sich der Drachenflieger erst gar nicht recht anfreunden wollen: „Das war mir alles zu geregelt.“ Aber dann wurde dem im Taunus beheimateten Zahnarzt die Fahrerei in die Alpen doch lästig. Den Wechsel triggerte schließlich Stefan Senger, mit dem Bernhardt aus seiner Drachenfliegerzeit befreundet ist und der heute gleich eine ganze Flotte von Elektro-Segelflugzeugen verchartert. Stefan Senger empfahl ihm das 18-m-Flugzeug. Das käme dem unmittelbaren Fliegen wie mit einem Drachen gleich.

Für das erste Kennenlernen der Antares 20E „AT“ von Stefan Senger hatte Malte Bernhardt dann schon reichlich Vergleichsmöglichkeiten gewonnen. Sein Einstieg in den Segelflug erfolgte in Unterwössen mit einer ASW 19, die er mit einem Kollegen in einer Haltergemeinschaft unterhielt, im Charter einer „ausgelutschten“ DG-800, einem Ventus und im Verein in Anspach mit einer ASW 28. Mehr Informationen im Bericht von Malte Bernhardt bei ‘Lange-Aviation.de‘.

Lange Antares 20E / 21.5

Mehr Spannweite durch neue Aussentragflächen. Mit neuen Aussentragflächen die Bestleistungen der Antares 20E toppen? Ja, das ist möglich, sagen erfahrene Piloten nach Testflügen in Zweibrücken. Die Antares 20E/21.5 erhält durch das Upgrade ihrer Aussentragflächen 1,5 Meter mehr Spannweite im Vergleich zur 20E und erzielt damit neue Spitzenwerte, die auf dem Niveau der Antares 21E liegen. Die neue Spannweite von 21,5 Metern verbessert auch die Nachhaltigkeit und damit den Wiederverkaufswert der 20E.

  • Die Streckung der Flügel erhöht sich durch den Austausch bei Lange Aviation von 32 auf 35,8 – entsprechend steigt die Performance:
  • im hohen Geschwindigkeitsbereich ein Plus dank möglicher höherer Flächenbelastung
  • 10% weniger minimales Eigensinken
  • bei ganz schwacher Thermik noch gut steigen können
  • besseres Gleiten bis zu mittleren Geschwindigkeiten
  • gesteigertes bestes Gleiten
  • bessere Leistung beim Kurbeln
  • aerodynamische Optimierung der Winglets mit Turbulatoren unterstützen den Langsamflug bei ungünstigen Anströmverhältnissen besser

Die Leermasse der Antares 20E nimmt mit dem Austausch der Flügelspitzen um nur 5 kg zu. Es gibt keine Verschlechterung der minimalen Flächenbelastung und der Ballasttank in den Innenflügeln behält seine volle Funktionalität. Lange Aviation hat eine limitierte Anzahl Flügelspitzen-Umrüstsätze vorbereitet und am Lager. Die Umrüstung kann in der Regel innerhalb drei Arbeitswochen erfolgen. Quelle: ‘Lange Flugzeugbau‘.