Lite kopierad text!!!
Eldrift
Eldrivet konstflyg har sedan många år funnits i form av klassen F5A. Sedan intåget av litiumpolymer-ackumulatorer på marknaden har eldrift prestandamässigt börjat kunna konkurrera med förbränningsmotorer, varpå möjligheten har öppnats för att även använda eldrift i F3A klassen. Eldrift gjorde entré i F3A sammanhang under VM i Polen 2003, då Jason Schulman (USA) ställde upp med en eldriven F3A modell. På den tiden kostade ett ackumulatorpaket 7000kr samt hade en livslängd på ca 20 starter (!). Utvecklingen har dock gjort stora framsteg sedan dess och idag är eldrift i princip konkurrenskraftigt med förbränningsmotorer både prestandamässigt och prismässigt.
Prestanda Som nämnts ovan kan eldrift prestandamässigt ses som konkurrenskraftigt med metanoldrift. De två principerna skiljer sig dock åt och har en annorlunda ”karakteristik” i sin prestanda. Med eldrift väljer man oftast att ha en lägre uteffekt än en storleksmässigt (viktmässigt) jämförbar metanolmotor. Elmotorn har dock fördelen att kunna leverera ett högre vridmoment vilket gör att större propeller kan användas. En större propeller är effektivare vid låga hastigheter och levererar således högre dragkraft. Detta kompenserar den lägre uteffekten och ger högre statisk dragkraft än vad som går att producera med metanolmotorn. Nu sker ej F3A flygning vid ”statiska förhållanden” utan det man behöver är "dynamisk dragkraft". Kompromissen att använda en större propeller för att kompensera för den lägre uteffekten visar sig i att elmodellen inte kan prestera lika hög maxhastighet som metanolmodellen. Elmotorn med sin stora propeller är alltså effektivare, men har ett snävare hastighetsområde där den jobbar effektivt. Slutsatsen är att elmotorn ger utmärkt ”vertikalprestanda”, men den kan sakna de fartresurser som önskas vid riktigt blåsiga förhållanden. Alternativt kan man säga att om man vill ha samma karakteristik som en metanolmotor. Dvs anv samma propellrar och samma varvtal så kommer energiåtgången att bli högre vilket kräver större batterier (problem med 5kg regeln) alternativt kortare flygtid (mindre flygtid per laddning). En elmotor kan, jämfört med en metanolmotor, alltså lämna samma, eller tom högre effekt per viktsenhet, men med resultatet att flygtiden i så fall blir kortare. Att man med elmotor därför kör med lägre axeleffekt, men med större effektivare propellrar är således en avvägning för att få en ändamålsenlig flygtid.
Motorer De motorer som används är antingen av typen ”inrunner” med växellåda eller ”outrunner” utan växellåda. Fysikaliskt så har inrunnern bättre möjligheter att göras effektiv. Den har dock ett lägre vridmoment vilket gör att den måste kompletteras med växellåda för att kunna driva en propeller. När man ser till total verkningsgrad så är inrunnern med växellåda och outrunnern nästintill likvärdiga. I provbänk så har tex Plettenbergs EVO (outrunner) likvärdig prestanda och effektivitet med Hacker C50XL. I praktiskt bruk, med varierad belastning etc, har dock Plettenbergmotorn visat sig dra 10-15% mera ström. Vanliga motorer är
Hacker C50 XL Acro (inrunner) Plettenberg Extra 30 EVO (outrunner) Axi 5330/F3A (outrunner) Dessa är populära motorer från kända tillverkare. Utöver detta finns en hel uppsjö motorer från mer eller mindre kända tillverkare (Dualsky, Hirotex, Cyclon, Neumotors, Oxai, mm), vilka också borde kunna fungera bra i F3A, men som ej är lika beprövade. En typisk F3A elmotor bör ligga i effektklassen 2500W, väga 550-650g och ha en varvtalskoefficient (Kv) på ca 200-260 Rpm/V. De motorreglage man använder brukar vara gjorda för strömmar mellan 80-100A
Ackumulatorer De ackumulatorer som används i F3A är uteslutande av Litium-Polymer typ. Vanligtvis handlar det om 10S paket (Dvs 10 celler i serie) med en kapacitet på 4000-6000mAh. Kapaciteten beror på vilken motor man använder samt vilket flygprogram som skall flygas. F3A-Nordic drar tex mindre ström än F3A. Generellt så vill man använda så hög kapacitet som möjligt, men viktgränsen på 5kg sätter begränsningen. Ackpaket på 5000-5400mah från antingen ThunderPower eller FlightPower är onekligen populärast.
När det gäller valet av antal ackumulatorpaket är en viktig fråga om man har tillgång till en fast kraftkälla (230V AC) för laddning på fältet. Om man har den möjligheten så kan man klara sig på 2 eller 3 ackumulatorer för att träna effektivt. Är man beroende av att ladda hemma innan man åker ut så vill man gärna ha fler batterier, säg minst 4st. Vill man optimera kostnaden skall man satsa på att ha så få batterier som möjligt, och ladda dem med en kraftig laddare på fältet. Att ladda från ett 12V bilbatteri fungerar inte då de ej kan leverera den energi och effekt som behövs för att ladda en stor 10S lipo-ackumulator. Experiment med andra ackumulatorteknologier som Li-Fe eller Li-Ion har gjorts och även om de har önskvärda egenskaper, så som längre livslängd och säkrare laddning, så har de inte fått något större intresse inom F3A. Detta pga att de har en lägre energidensitet och således väger mera för samma kapacitet.
Kostnad Den stora frågan många ställer sig kring eldrift är vad det kostar. Svaret är att eldrift kan vara både billigare och dyrare än förbränningsmotordrift. Kostnaden är till stor del beroende på vilken nivå man vill flyga, hur många ackumulatorer man använder och hur länge man väljer använda en ackumulator innan den kasseras. Livslängden på en ackumulator är tyvärr svår att definiera. Ackumulatorer föråldras dels med antal cykler (i- och urladdningar) och dels med tiden. Föråldrandet visar sig i minskad kapacitet, men framförallt i ett ökat inre motstånd vilket i praktiken resulterar i en lägre effekt från motorn. Ju äldre en ackumulator är desto sämre blir den. Det är upp till användaren att avgöra när ackumulatorn behöver bytas ut. Livslängden påverkas ytterligare av handhavande. Tex hur djupt ackumulatorn urladdas, hur snabbt den laddas, hur hårt den belastas, hur ofta den används mm. Det är därför omöjligt att ge något direkt svar på hur många cykler man får ut, men ett riktvärde är allt mellan 50-200 starter vid regelbundet bruk. Om man ämnar använda en ackumulator över flera säsonger så får man räkna med en viss försämring under vinterlagringen.
Om man vill prova eldrivet F3A för nöjes skull (söndagsflygnivå) och kan tänka sig att enbart använda en eller två drivackumulatorer så finns det väldigt prisvärd utrustning att tillgå. Det går att köpa motor, fartreglage samt en drivackumulator för mindre pengar än vad en bra förbränningsmotor kostar. Om man kan acceptera att använda sin ackumulator under flera säsonger så blir totalkostnaden, utslaget per antal starter, väldigt låg.
Vill man tävla aktivt med el så blir det lite svårare att göra en total kalkyl. Inköp av motor och fartreglage av tävlingskvalité är ca 20-50% billigare än en komplett förbränningsmotor. Sedan får man jämföra bränslekostnaden med batterikostnaden. Lite grovt räknat så kan man säga att man måste flyga upp 70-100 starter per batteri för att det skall bli jämförbart med bränslekostnaden. Hur man sedan lyckas med detta beror på hur många batterier man anser sig behöva och hur ofta man vill införskaffa nya. Ett ackumulatorpaket kostar ca 3000-4000kr och för att kunna träna effektivt behöver man 2-4 st. Således kan man uppskatta ungefär hur mycket det kostar. Är man notorisk tävlingsflygare vill man kanske ha nya ackumulatorer varje säsong oavsett om man uppnått livslängden (antal cykler) på föregående års ackumulatorer. Då blir det fort dyrare med elflyg än metanol. Flyger man mycket kan det å andra sidan bli billigare. Om man utgår från att man vill ha nya ackumulatorer varje år, samt vet hur många ackumulatorer man ämnar använda, så kan man enkelt kalkylera hur många starter man måste göra per säsong för att uppnå brytpunkten där batterikostnaden blir billigare än bränslekostnaden. Totalkostnaden är dock svårare att värdera då man med elflyg även spar in en del pengar på minskat slitage av utrustningen. Servon, elektronik etc lever mycket längre. Även motorn är näst intill underhållsfri.
Jämförelse med metanoldrift Som redan framgått så finns det både för och nackdelar med eldrift. Nedan finns en kort sammanfattning. Fördelar med eldrift
Ger inga vibrationer och därmed mycket längre livslängd på dels flygplan, men framförallt elektronik som servon mm. Ingen ”avgasrök”. Det ger ett renare intryck under flygning och gör det lättare att ”maskera” ev. formfel i manövrar Alltid perfekt motorgång. Ingen påverkan på motorgång från lufttryck eller temperaturändringar. Inga motorstop, startsvårigheter etc. Bra broms i ”nedåtvertikaler” till följd av större propellrar och aktiv elektronisk bromsning av varvtal. Alltid samma vikt och tyngdpunkt i modellen. Dessa parametrar ändras ej under flygning som på en bränslemodell. Normalt på en metanoldriven modell varierar vikten ca 450g från start till landning till följd av bränsleåtgång. Ren och elegant installation. Inget oljespill, bränsleläckage etc som oftast är en stor del i slitaget på en modell. Således är det också enklare att installera/bygga en eldriven modell då mindre hänsyn behöver tas för motorinstallationen. Nackdelar
Komplicerat att ”tanka” på fältet. Saknar man möjlighet till fast nätspänning så krävs ett bränsledrivet kraftaggregat eller liknande. Att ladda från bilens batteri fungerar inte då det töms på en eller två laddningar, samt går sönder om man gör det för ofta då de ej är gjorda för djupurladdning. Ett alternativ som fungerar och ofta används ute på tävlingar är att ladda från bilen med motorn gående på tomgång. Kräver säkerhetstänkande vid laddning. Litiumpoymerceller skall handskas med varsamhet. Felaktig användning kan resultera i brand. Riskerna är små, men ett brinnande litiumpolymerbatteri kan göra stor skada. Laddning måste därför ske under övervakning eller i någon form av brandsäker ”bunker”. Svårare att klara viktgränsen på 5kg då elmodellen måste vägas in med ackumulator, medan förbränningsmodellen vägs utan bränsle. Föråldrande ackumulatorer. Ett batteri föråldras/försämras med tiden oavsett om det används eller ej. Det gör att man idealt vill använda hela ett batteris livslängd, i form av cykler, på en säsong då det efter en vinterförvaring kommer att försämras något. Detta problemen har dock minskats radikalt med nyare teknologier av litiumpolymerackar och moderna ackar duger för mer än en säsongs bruk. Eldriften har de senaste åren genomgått en hastig utveckling och en del av det som står ovan kommer säkerligen att vara inaktuellt om några år. I dagsläget så fungerar det utmärkt att flyga antingen el eller metanol. Både typerna har för och nackdelar och i slutändan är det en smaksak vad man väljer. Man kan dock konstatera att el-flyget är långt från färdigutvecklat, medan förbränningsmotorn är en stagnerad teknologi.
_________________ En riktig rc flygare ska ladda fett
|