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Update zum Elektro-Antrieb der JS3 RES

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Das JS3 RES wurde von Jonker Sailplanes und M&D Flugzeugbau entwickelt und 2018 auf den Markt kam. 2019 schloss sich SOLO Aircraft Engines für ihre Markterschliessung elektrischer Antriebssysteme mit Jonker Sailplanes zusammen. Das erste System war der Solo 8000/400 Selbststarter. Bis 2025 wurden nach der Zertifizierung im Jahr 2023 rund 150 Segelflugzeuge auf den Markt gebracht.

Elektro-Antrieb liess sich nicht abschalten

Während eines Produktions-Testflugs im Jahr 2025 konnte das Antriebssystem trotz Abschaltung des RES-Hauptschalters durch den Piloten nicht abgeschaltet werden. In Übereinstimmung mit den Luftsicherheits-Vorschriften wurde dieser Vorfall von unseren Testpiloten der EASA gemeldet, obwohl sich das Flugzeug noch in der Produktionsphase befand. Trotz umfangreicher Tests konnte das Design-Team den Fehler nicht reproduzieren, was letztlich zu einer Verletzung der 90tägigen Rückmeldefrist führte.

Zusätzlich wurden zwei weitere Vorfälle im Betrieb gemeldet. Der erste betraf einen unerwarteten Reset der Anzeige- und Steuereinheit (DCU) des SOLO-Systems, der zu einem Systemausfall während des Fluges führte. Der zweite ereignete sich während der Startphase, als der Motor-Controller eine Sicherheits-Abschaltung durchführte, was zu einer Außenlandung führte, bei der das Flugzeug beschädigt wurde. Beide Ereignisse wurden der EASA gemeldet und in Zusammenarbeit mit den betroffenen Betreibern untersucht. Nach Rücksprache mit der EASA wurde ein Service Bulletin (SB) heraus gegeben, das die Betreiber anwies, das Antriebssystem nicht zu verwenden, bis die technischen Probleme vollständig behoben waren. Die EASA erließ daraufhin eine Notfall-Lufttüchtigkeitsanweisung (EAD), die für alle Betreiber eine verbindliche Einhaltung vorschreibt.

Aufwendige Tests

Nach Untersuchungen durch Ingenieure von SOLO und Jonker Sailplanes wurde das Problem auf elektromagnetische Störungen (EMI) an der Hochspannungsleitung zum Motor sowie auf Bereiche zur Verbesserung der Softwarezuverlässigkeit zurückgeführt. Um die EMI-Effekte abzuschwächen, wurde von SOLO erfolgreich ein Massekabel mit geringerem Widerstand vom Motor getestet und Verbesserungen an der Installation im Flugzeugrahmen identifiziert. Auf der Softwareseite wurden Verbesserungen eingeführt, um die Toleranz gegenüber durch EMI verursachtem Signalrauschen zu erhöhen. Und es wurden Änderungen gemacht, die es dem Motor-Controller ermöglichen, die aktuellen Leistungs-Einstellungen beizubehalten, wenn ein DCU-Reset durch das interne Software-Überwachungssystem ausgelöst wird. Änderungen am Antriebssystem, insbesondere Software-Updates, erforderten eingehende Tests, die Zeit und technische Ressourcen zur Lösung erforderten.

Die Hauptursache war die Unfähigkeit des Systems, abgeschaltet zu werden, da ein «eingefrorenes Antriebssystem» bei hohen Leistungseinstellungen ein kritisches Sicherheitsrisiko darstellt. Dieses Problem ist spezifisch für das JS3 RES.

Ein Flugtestplan wurde entwickelt, um diese Ergebnisse zu berücksichtigen. Sobald der Plan, die vorgeschlagenen Änderungen und die zugehörigen Service-Bulletins von der EASA akzeptiert wurden, können die Flugtests durchgeführt werden, nach denen das Flugzeug aufgerüstet und für die Wiederinbetriebnahme freigegeben werden kann.

Wir vertrauen darauf, dass diese Informationen Transparenz über die Aufrecht-Erhaltung der Lufttüchtigkeit, die Gründe für die Ausstellung des SB und der EAD sowie die Bemühungen der Designteams von SOLO Aircraft Engines, M&D Flugzeugbau und Jonker Sailplanes zur Bereitstellung einer gründlichen Lufttüchtigkeits-Unterstützung für das Antriebssystem und das Flugzeug schaffen.

Schlussfolgerungen zur JS3 RES Notfall-Lufttüchtigkeits-Anweisung

  • Die Untersuchungen der Ingenieursteams identifizierten elektromagnetische Störungen (EMI) an der Hochspannungsleitung zum Motor als Hauptursache der Probleme. Zusätzlich wurden Bereiche zur Verbesserung der Software-Zuverlässigkeit erkannt, die zu unerwarteten Resets der Anzeige- und Steuereinheit sowie Sicherheits-Abschaltungen des Motorcontrollers führten.
  • Als Reaktion auf diese Erkenntnisse wurden sowohl Hardware- als auch Software-Modifikationen entwickelt. Die Hardwarelösungen umfassen die Installation eines widerstandsärmeren Massekabels und Verbesserungen an der Installation im Flugzeugrahmen. Software seitig wurden Verbesserungen zur Erhöhung der Toleranz gegenüber EMI-bedingtem Signalrauschen implementiert.
  • Ein detaillierter Flugtestplan wurde entwickelt, um die Wirksamkeit der vorgeschlagenen Änderungen zu validieren. Nach der Genehmigung durch die EASA können die betroffenen Flugzeuge aufgerüstet und für die Wiederinbetriebnahme freigegeben werden.

-> Original-Dokument (english) von Solo Aircraft Engines und M&D Flugzeugbau

Allstar e-Motion, Elektroantrieb in Segelflugzeugen

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Elektrische Antriebsysteme revolutionieren das Segelfliegen
Allstar PZL Glider leistet dazu seinen Beitrag mit dem neu entwickelten Elektroantrieb für Segelflugzeuge: Allstar-e-motion. Der firmeneigene Antrieb wurde mit dem deutschen Kooperationspartner Breunig Aerospace konstruiert.

Die Sicherheit des Segelfliegens zu erhöhen, ist dabei unser wichtigstes Anliegen. Mit einem elektrischen Antriebsystem wird Streckensegelfliegen zum Genuss. Piloten werden unabhängiger von idealen Thermikbedingungen und haben die Sicherheit, stets einen Flugplatz anfliegen zu können. Mit einem elektrifizierten Segelflugzeug fliegt man öfter, weil genügend Reserven für lange erlebnisreiche Flüge auch bei eingeschränkter Thermik vorhanden sind. Das heißt: Total entspanntes Fliegen in jeder Hinsicht!

Das Upgrade für Segelflugzeuge
Das Leistungssegelflugzeug SZD-55-2 Nexus-e-motion macht den Anfang der Elektrifizierung von SZD-Typen bei Allstar PZL Glider. Das robuste Streckensegelflugzeug wird mit der Heimkehrhilfe Allstar-e-motion noch attraktiver. Der Antrieb wird bald als Bausatz zur Nachrüstung für existierende SZD-55 Segelflugzeuge geliefert. Neue SZD-55-2 NEXUS-e-motion sind direkt werkseitig mit elektrischem Antrieb erhältlich. Darüber hinaus werden wir das Antriebssystem nach seiner Zertifizierung interessierten Unternehmen zur Verfügung stellen.

Sicherheit und einfache Bedienbarkeit
Das Designkonzept von Allstar-e-motion ist Sicherheit und einfache Bedienbarkeit. Deswegen basiert die Heimkehrhilfe auf einem 60 V Systemspannung und zwei unabhängige Batterien mit zuverlässigen Lithium-Ionen-Akkus. Die Niedrigspannung erhöht die Sicherheit für den Piloten und vereinfacht die Wartungsarbeiten am Segelflugzeug. Die zwei unabhängigen Regler- und Batteriestränge ermöglichen einen redundanten Betrieb des Systems. Der große Faltpropeller liegt widerstandsarm am Rumpf an und ist für effizienten Steigflug und gute Reiseflugleistung abgestimmt. Quelle: ‚SZD Allstar‚.

Ventus-Elektro-Eigenstarter

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Vom Ventus-3, dem 15-/18-Meter-Einsitzer, wurden seit dem Erstflug im Jahr 2016 mehr als 230 Exemplare gebaut und mit der Baureihe wurden zahlreiche Spitzenplätze auf nationalen und internationalen Meisterschaften erzielt. Hervorragende Aerodynamik und harmonische Flugeigenschaften, verbunden mit zahlreichen Motorisierungs-Optionen, machen ihn zu einem der beliebtesten Flugzeuge Schempp-Hirths.

Der selbststartende Ventus-3M in der Perfomance Edition ist das am häufigsten nachgefragte Modell – unseren Kunden sind also Unabhängigkeit und Leistungs-Reserven wichtig. Mit dem elektrisch eigenstartfähigen Ventus E wurde erstmals eine eigenstartfähige, emissionsfreie elektrische Motorisierung auch für die Sport-Edition des Ventus präsentiert.

Erstflug mit SZD-Elektroantrieb

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Am Mittwoch, 27.9.2023 hob das Segelflugzeug SZD-55-2 NEXUS-e-motion am Schleppseil der Pipistrel Virus auf dem Verkehrslandeplatz Giebelstadt EDQG zum Erstflug ab. Der Prototyp ist mit dem elektrischen Antrieb Allstar-emotion — einer elektrischen Heimkehrhilfe von Allstar PZL Glider — ausgerüstet. Das Segelflugzeug wurde auf 1000 m ü.M. geschleppt, klinkte aus und begab sich mit drehendem Propeller in den Reiseflug auf konstanter Höhe. Einige Minuten später wurde erfolgreich der Steigflug erprobt.

Damit wurde ein wichtiger Meilenstein des Entwicklungsprojekts erreicht. Das Antriebsystem konnte bereits beim ersten Flug seine Leistungsfähigkeit hinsichtlich Effizienz und Steigrate beweisen. Jetzt erfolgen das ausführliche Flugtestprogramm sowie weitere Zertifizierungstests in der Luft und am Boden. Das Projekt wird von der EASA über das Luftfahrt Bundesamt LBA in Braunschweig betreut.

Allstar PZL Glider startete die Entwicklung des neuen Elektroantriebs in Kooperation mit Breunig Aerospace. Das Team um den Firmeninhaber Dr. Elias Breunig des Ingenieurbüros für Luft-und Raumfahrt hat den elektrischen Antriebsstrang mit Batteriemodul, faltbaren Propellersystem und Steuerelektronik im Cockpit entwickelt. Kooperationspartner ist zudem das Ingenieurbüro Zimmermann, welches die Motorregler beisteuert. Das slowenische Unternehmen EMRAX liefert den Elektromotor, der in der Rumpfnase verbaut ist.

Im Zuge der Zertifizierung des Antriebs hat Allstar PZL Glider das bewährte Standardklasse-Segelflugzeug SZD-55-1 NEXUS unter anderem mit verbesserten Querrudern und Winglets modernisiert. Parallel zur Zertifizierung und Serieneinführung der Neuflugzeuge sollen auch die Arbeiten für die Nachrüstung des elektrischen Antriebs Allstar-e-motion in existierende SZD-55-1 abgeschlossen werden. Quelle: ‚SZD‚.