LILIUM: Ein Elektrokleinflugzeug für den Alltagseinsatz

[innwolf]

Senkrechtstart ist ein neues Thema, soweit richtig. Trotzdem zeigt sich auch am Harrier, F35, V22Osprey, Do31, JAK38 oder der Bell-Valor, klassische Flugzeugauslegung mit Tragflügeldruckpunkt nahe dem Schwerpunkt, Höhen- und Seitenruder am Leitwersträger/Rumpfende dürfte der beste Kompromiss aus vielen sich gegenseitig widersprechenden Forderungen zu sein für einen sehr weiten Bereich von Geschwindigkeit bis Nutzlast. Siehe auch MIG25 bis Fieseler Storch, von Cricri bis AN225. (wieviele SR71 mit abweichenden Konzept erreichten wieviel Gesamtflugstunden?)

Weltstückszahl allerKonstruktionen, wiewenige waren davon abweichend, auch B58 Hustler, SR71, Concorde, F106-Delta-Dart, Tu144 oder B2 sind nur die ganz kleine Minderheit.

 

[Alpha]

Sorry, aber das ist fachlich Unsinn. Lilium erklärt doch explizit, warum man Canard baut und eben die Tragflügel NICHT an der Kabine will. Und dir scheint nicht klar zu sein, dass der Druckpunkt nicht in der Nähe des Hauptflügels liegen muss. Am Beispiel Llilium Jet: dort kann der Druckpunkt sehr wohl in der Kabine liegen - und der Schwerpunkt auch. Damit ist dir dann natürlich auch nicht klar, warum ein Canard grundsätzlich sehr oft vorteilhaft ist - obwohl das hier im Thread schon erklärt wurde.

Was die Gesamtflugstunden der SR-71 damit zu tun haben, erschließt sich wohl auch niemandem. Die "Weltstückzahl" ist auch völlig aussagefrei. Innwolf, das ist ganz schon Chaos...

 

[gero]

warum ein Canard grundsätzlich sehr oft vorteilhaft ist -

Ersetze das "sehr oft" durch "manchmal", dann kommt es hin.
Die Diskussion über vor und Nachteile des Entenkonzepts wurde, auch hier im Forum, schon ausgiebig geführt. In der Praxis kann so eine Auslegung ihre Vorteile nur in ganz wenigen Fällen wirklich ausspielen. Und in diesen Fällen geht es nicht um Flugleistung und nicht um Flugeigenschaften. Da lohnt sich der Blick nun wirklich zu den Modellfliegern. Ich hab schon in einigen Wettbewerbsklassen Versuche mit Entenauslegungen gesehen, erfolgreich war keiner. Und die Wettbewerbsmodellfliger greifen wirklich nach jedem Fitzelchen, welches ein Quentchen mehr Leistung verspricht.
Die Lilianer haben sich aus bestimmten Gründen für diese Auslegung entschieden und werden die damit einhergehenden Nachteile gut abgewogen haben. Die Argumente dafür oder dagegen kennen wir nicht (alle). Und die Praxis wird zeigen, wie gut diese Entscheidung war. Unsere Besserwisserei hier im Forum ist wie meistens: nur lauwarme Luft.
Wenn das Geschäftsmodell der Firma jedoch eher in die Richtung Rulemaking, Handel mit Patenten und Rechten u.s.w. geht, ist die Auslegung ihres Fluggeräts grad egal.

gero

 

[Alpha]

Gero, da sind wir auch gar nicht unterschiedlicher Meinung, glaube ich. Ich wollte mit "sehr oft vorteilhaft" ausdrücken, dass es prinzipiell immer gewünscht ist, keine zusätzlichen Flächen herumzuschleppen, die nur Widerstand und Abtrieb erzeugen (was ja bei konventioneller Auslegung meistens so ist. Sehr rückwärtige Schwerpunktlagen und Auftrieb generierende Leitwerke am Heck ziehen andere Probleme nach sich - z.b. Verhalten bei geringen Geschwindigkeiten/Stall, Stabilitätsmargin usw).Das schafft ein Canard prinzipbedingt immer. Du hast völlig recht, dass es aber oft andere Faktoren gibt, die konstruktiv dagegen laufen.

Bei Lilium ist es wohl (neben dem aerodynamischen Vorteil) so, dass man keine Tragfläche am Einstieg möchte. Ziel ist ja der autonome Betrieb rein mit Gästen - und da die Triebwerke am Flügel montiert sind, sei es aus Sicherheitsgründen gut, diese von der Kabine entfernt unterzubringen, so Lilium.

Modellbau ist da auch nicht der beste Vergleich, da die Skalierungseffekte in die falsche Richtung laufen. Bei größeren Airlinern ist allein der Unterschied "normale Schwerpunktlage" zu (erlaubter) rückwärtiger Schwerpunktlage eine Ersparnis von relativ viel Treibstoff pro Flug - und das allein durch die Vermeidung von Abtrieb am Heck und weniger Trimmwiderstand...

Die lauwarme Luft ab und zu lässt sich wohl nicht vermeiden

 

[Doppelnik]

Lilium hat sehr hohe inmaterialle Werte angegeben, wenn es denen (was ich nicht glaube) in erster Linie um Flugfelder gehen würde und der Jet eigentlich egal ist, dann müssten diese inmateriellen Werte sicher zu einem großen Teil mit der Infrastruktur verbunden sein und nicht mit dem Liliumjet. Auch bei einem möglichen Börsengang wissen die Käufer sicherlich, dass sie keine Anteile an einem Wunderjet erwerben der sämtliche Wettbewerber in den Schatten stellt, sonder Know How für eine Art Hubschrauberlandeplätze.

Spannend wird es, wenn das Unternehmen, so wie es sich andeutet, geteilt wird, in einen Teil der Liliumjets vermarktet (und vermutlich nur einen Haufen Power Points für 80.000.0000 besitzt und ein Unternehmen für so ne Art Hubschrauberlandeplätze wo sich die ganze eingesammelte Kohle türmt. Ich hab irgendwie einen Verdacht, an welchem Teil die Gründer Eigentumsrechte behalten möchten...

 

[Doppelnik]

Theoretisch hat Lilium ein super Konzept, das auch funktionieren könnte. Wenn da nur die blöde Realität nicht wäre... Paul Moller – Wikipedia]Paul Moeller[/url] arbeitet schon seit fast sechzig(!) Jahren an senkrecht startenden Luftfahrzeugen. Das Moeller Skycar 400 (Moller Skycar – Wikipedia) ist dem Konzept von Lilium gar nicht so unähnlich (vier Sitzplätze, senkrechtstartfähigkeit, selbstfliegend, Reisegeschwindigkeit 496 km/h). Paul Moeller kann man sicher nicht vorwerfen, dass er von der Materie keine Ahnung hätte. Frei geflogen ist aber bislang dennoch keiner seiner Entwürfe. Und trotzdem machen seine Entwürfe und Versprechen einen seriöseren Eindruck als die von Lilium.

ich halte das Konzept angesichts der benötigten 2000 kW Antriebsleistung für das senkrechte Schweben nicht für super (da litten ja auch die Moller Skycars drunter). Propeller mit ausreichend Fläche sind halt vorteilhafter als kleine Fantriebwerke wenn es um die Erzeugung sehr hoher Kräfte geht, nicht umsonst haben Hubschrauber so große Rotoren...

 

[Intrepid]

Die Diskussion über vor und Nachteile des Entenkonzepts wurde, auch hier im Forum, schon ausgiebig geführt. In der Praxis kann so eine Auslegung ihre Vorteile nur in ganz wenigen Fällen wirklich ausspielen. Und in diesen Fällen geht es nicht um Flugleistung und nicht um Flugeigenschaften.

Beim Lilium Jet sollen die Hubtriebwerke nicht zusätzlich sein, sondern auch im aerodynamischen Flug eine Aufgabe haben. Und die Hubtriebwerke müssen sich (auch) an den vier Ecken der Konstruktion befinden. Ich denke, da kommt man schnell auf die Idee, eine Tragfläche mit Triebwerken vorne und eine hinten. Die Nutzlast beträgt ein Sechstel, das muss der Flügel vorne senkrecht heben können. Batterien und Zelle sind fünf Sechstel, das hebt der Flügel hinten senkrecht.

Oder anders herum: am Lilium Jet ist nichts, was nur für den Schwebeflug oder nur für den aerodynamischen Flug benötigt wird. Ich denke, das war das Prinzip, wonach das Design entstanden ist.

 

[Intrepid]

Spannend wird es, wenn das Unternehmen, so wie es sich andeutet, geteilt wird, in einen Teil der Liliumjets vermarktet (und vermutlich nur einen Haufen Power Points für 80.000.0000 besitzt und ein Unternehmen für so ne Art Hubschrauberlandeplätze wo sich die ganze eingesammelte Kohle türmt.

Das ist wie bei den Goldgräbern: die einen tüffteln an der Technik und die anderen sichern sich die Claims. Es wird echt spannend, was später mehr (Börsen)Wert hat.

 

[Doppelnik]

Beim Lilium Jet sollen die Hubtriebwerke nicht zusätzlich sein, sondern auch im aerodynamischen Flug eine Aufgabe haben. Und die Hubtriebwerke müssen sich (auch) an den vier Ecken der Konstruktion befinden. Ich denke, da kommt man schnell auf die Idee, eine Tragfläche mit Triebwerken vorne und eine hinten. Die Nutzlast beträgt ein Sechstel, das muss der Flügel vorne senkrecht heben können. Batterien und Zelle sind fünf Sechstel, das hebt der Flügel hinten senkrecht.

Oder anders herum: am Lilium Jet ist nichts, was nur für den Schwebeflug oder nur für den aerodynamischen Flug benötigt wird. Ich denke, das war das Prinzip, wonach das Design entstanden ist.

Sicher, nur die 2000 kw muss man erst mal bringen. Deren Erprobungsflug im Schwebezustand dauerte nach eigenen Angaben 2 min, da kommt schon ne Menge Wärme ins System (wenn die denn mit vollem Gewicht geflogen wären...). Vor der nächsten Schnellladung bräuchte die Batterie erst mal ne Verschnaufpause.


Auch die zum Starten und landen benötigte Energiemenge ist nicht unerheblich.

 

[Intrepid]

Im Umgang mit Batterien als Haupt-Energiequelle in Luftfahrzeugen fehlt noch gaaaanz viel Erfahrung.

Der Lilium Jet ist ein sehr ambitioniertes Konstrukt. Mir persönlich gefallen die eVTOLs mit mehr Tragfläche für den Anfang besser. Anders herum: wenn man mal einen thermal Runaway hat, will man gar nicht mehr lange Gleitflüge machen. Wenn sich das System noch rechtzeitig vor dem Ereignis runterfährt, nutzen freilich große Tragflächen.

 

[Jety]

Sicher, nur die 2000 kw muss man erst mal bringen. Deren Erprobungsflug im Schwebezustand dauerte nach eigenen Angaben 2 min, da kommt schon ne Menge Wärme ins System (wenn die denn mit vollem Gewicht geflogen wären...). Vor der nächsten Schnellladung bräuchte die Batterie erst mal ne Verschnaufpause.


Auch die zum Starten und landen benötigte Energiemenge ist nicht unerheblich.

Das mit der Wärme sehe ich so nicht, ich gehe davon aus das die erforderliche Leistung nicht nur auf viele (36) Motoren sondern auch auf viele Akku Packs verteilt ist. Damit lassen sich Wärmeprobleme vermeiden, bzw. bei entsprechender Auslegung wird da nicht viel Wärme entstehen.

 

[Doppelnik]

entweder sind die Motoren und die Batterie auf 2000 kW Dauerleistung ausgelegt, dann könnte man von etwa 15% Wärmeverlusten oder rund 300 kW Heizleistung ausgehen oder die Motoren und Batterie werden kurzzeitig für den Start/Landung überlastet, wodurch die Heizleistung aufgrund des geringeren Wirkungsgrads noch höher wäre. Die erste Möglichkeit scheidet aus Gewichtsgründen völlig aus (das ergäbe rund 500 kg Motorgewicht) und die 2. Möglichkeit führt zu einer erheblich höheren Wärmebelastungen (eher über 500 kW!). In Zwei Minuten würde da schon ne Menge anfangen zu qualmen... (auch wenn die Leistung bei langsamen Vorwärtzflug ein wenig geringer wäre.

Nicht zu unterschätzen, 2 min Schwebeflug, so wie von Lilium angegen, würden ausreichen eine Tesla Batterie nahezu leer zu nuckeln (66,6 kWh).

@ Interpret: Mal abgesehen davon, dass die tragflächen bei Lilium mir nicht so groß vorkommen, deren Steuerungskonzept würde bei einem thermal Runway doch gar keine Notlandung mehr erlauben, da kann man nur auf ausreichend Flughöhe für einen Rettungsfallschirm hoffen. Wenn das Problem (was bei der hohen Leistung nicht unwahscheinlich ist) im Landeanflug auftritt, wird's heikel, weil so ein Fallschirm ausreichend Höhe benötigt.

 

[Intrepid]

Meines Wissens hat die EASA Rettungsschirme als Notmaßnahme für Fluggeräte der sogenannten Urban Air Mobility (UAM) ausgeschlossen. Der Lilium Jet zählt zur UAM.

Übrigens, so sieht der "Rulemaker" seinen Zeitplan:



Hier gibt es die PowerPoint-Präsentation als PDF:

https://www.easa.europa.eu/sites/default/files/dfu/easa_drones_section.pdf

 

[Doppelnik]

Dann kann man nur hoffen dass bei mehreren unabhängigen Systemen noch ausreichend Notleistung besteht. Wenn die 2000 kw von der Hälfte der Motoren aufgebracht werden muesste, uiuiui...

 

[Intrepid]

Dann kann man nur hoffen dass bei mehreren unabhängigen Systemen noch ausreichend Notleistung besteht. Wenn die 2000 kw von der Hälfte der Motoren aufgebracht werden muesste, uiuiui ...

... mit einer insgesamt besseren Ausfall-Performance als sie beispielsweise bei Hubschraubern vorgeschrieben ist. Nachdem eine Konstruktion fliegt, ist da noch gaaaanz viel Arbeit zu tun. Das kann man wohl nicht alles rechnen, da muss man auch viel testen. Insbesondere an den Rändern des beabsichtigten Temperaturbereiches. Denn +40° C im Sommer wird wohl Standard in unseren Breiten werden, und auf Grund der zunehmenden Wetterkapriolen auch -25° C.

 

[innwolf]

Was die Gesamtflugstunden der SR-71 damit zu tun haben, erschließt sich wohl auch niemandem. Die "Weltstückzahl" ist auch völlig aussagefrei. Innwolf, das ist ganz schon Chaos...

Widerspruch, als Bestätigung für meine Anmerkung dass klassische Flugzeugauslegung wohl der beste Kompromiss ist. Vieles andere wurde seit 1910 versucht, aber nie so richtig erforlgreich. Daß Wrights Flyer eine Ente war ist mir bekannt. Den praktischen zu 99,9% optimalen Kompromiss zeigt sich auch in anderen Bereichen. Sieh kleine PKW mit Frontantrieb oder ganz einfach Fahrräder, Liegerrad, Dreirad, Tandem usw. , alle unter ferner liefen....

SR71, Hinweis daß das Gerät eine Randnotiz in der Luftfahrtgeschichte ist., die Auslegung ist nur gut für eine hochspezielle Aufgabe.

 

[Alpha]

Es geht nicht um die Auslegung von anderen Flugzeugen sondern um die des Lilium Jet. Dass viele konventionelle Flugzeuge anders ausgelegt sind ist kein Argument gegen die Auslegung des Lilium Jet als Canard. Andere Anforderungen - andere Auslegung.

 

[Doppelnik]

Widerspruch, als Bestätigung für meine Anmerkung dass klassische Flugzeugauslegung wohl der beste Kompromiss ist. Vieles andere wurde seit 1910 versucht, aber nie so richtig erforlgreich. Daß Wrights Flyer eine Ente war ist mir bekannt. Den praktischen zu 99,9% optimalen Kompromiss zeigt sich auch in anderen Bereichen. Sieh kleine PKW mit Frontantrieb oder ganz einfach Fahrräder, Liegerrad, Dreirad, Tandem usw. , alle unter ferner liefen....

SR71, Hinweis daß das Gerät eine Randnotiz in der Luftfahrtgeschichte ist., die Auslegung ist nur gut für eine hochspezielle Aufgabe.

Der Nachteil von Canards ist nach meinem Verständnis, dass man keine Landeklappen anbringen kann, während die Auftriebserzeugung effizienter funktioniert, weil kein Abtrieb erzeugendes Heck verwendet werden muss. Bei einem senkrecht startenden und landenen Fluggerät, fällt dieser Nachteil nicht ins Gewicht.

 

[HB-IDF]

Nicht zu unterschätzen, 2 min Schwebeflug, so wie von Lilium angegen, würden ausreichen eine Tesla Batterie nahezu leer zu nuckeln (66,6 kWh).

Gibt es irgend eine belastbare Aussage dazu, was für ein Batteriepack da eingebaut werden soll, und wie hoch sein Anteil am Gesamtgewicht sein soll? Wenn eine etwa 80 kWh fassende Batterie im VW ID.3 (z.Z. größte Akkuversion) laut Wikipedia an die 700 kg wiegt, dann stelle ich mir gerade die Frage, wie viele Tonnen Akkus da mitgeschleppt werden müssten. Und auch, welche Streckenreichweite dann noch bleibt. Insbesondere vor dem Hintergrund, dass das Ding als "Jet" beworben wird, und damit natürlich Erwartungen beim Publikum hinsichtlich der Geschwindigkeit weckt.
(zum Vergleich: ein gutes Elektroauto, das keinen Auftrieb erzeugen, sondern nur den Luft- und Rollwiderstand überwinden muss, verbraucht bei moderater, konstanter Autobahnfahrt realistisch etwas über 20 kWh / 100 km - und mit steigender Geschwindigkeit wächst der Verbrauch überproportional, und im gleichen Maße sinkt die Reichweite)

 

[Doppelnik]

ich denke, 2 min Schwebeflug wie von Lilium angegeben sind mit einem realistischen Gewicht einfach nicht möglich, allerdings auch nicht unbedingt erforderlich. Dennoch wird man eine gewisse Zeit schon aus sicherheitsgründen schweben können müssen, beispielsweise für einen zweiten Landeanflug. Die extrem hohe Leistung die dieses Konzept benötigt zum senkrecht starten und landen und die sehr hohe Reichweite sind ja genau das warum Leute wie ich nicht daran glauben dass Lilium mit realistischen Zahlen operiert.