LILIUM: Ein Elektrokleinflugzeug für den Alltagseinsatz

[78587?]

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Der Lothar ist auch Lehrer für PPL-H


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[Doppelnik]

@Doppelnik lies Dir doch einfach mal den von mir verlinkten Artikel durch. Da sind auch Zeichnungen mit den verschiedenen Flugzuständen und den jeweiligen Verhältnissen am Blatt zu sehen. Und wie schon gesagt, nur die Lynx kann "negative pitch", und das nur am Boden.

C80

OK, aber ich denke mit einem minimal negativen Pitch sollte es auch funktionieren...

 

[Intrepid]

Jetzt kommt aber der andere Punkt. Die warscheinlichkeit das ein Elektromotor oder der Proppeller an sich ausfällt ist eher gering. Warscheinlicher ist eine elektrische Fehlefunktion. Da hat man dann hoffentlich auch genügend Redundanz eingebaut.

Wenn die Auslegung zwei Batterieeinheiten vorsieht, muss noch mit der Hälfte der Rotoren geflogen werden können - zumindest bei einem Multicopter. Bei einem eVTOL könnte auch ein Gleitflugkonzept erdacht werden. Ich habe zu Notmaßnahmen bisher wenig gelesen.

Auch eine Auslegung mit drei Batteriesystemen kann ich mir vorstellen. Aber dann müssten Rotorzahlen üblich sein, die man durch drei teilen kann. Oktocopter sind mir geläufig, aber mit 9 Rotoren kenne ich nicht.

Ich denke, im Moment geht es um Prototypen und Proof of Concept. Das mit den Notmaßnahmen kommt erst noch und dann ändern sich noch einmal die Designs.

Was mir auch noch fehlt, ist ein Konzept für eine schnelle Notlandung. Bei einem thermal Runaway will man sicherlich innerhalb von xx Sekunden aus dem Himmel am Boden sein. Dafür müssen entlang der innerstädtischen Flugstrecken entsprechende Notlandespots geschaffen werden. Es gibt noch ganz viel zu tun! Und es müssen noch Gewerke beteiligt werden, die davon noch gar nichts wissen - wie Städteplaner zum Beispiel. Und weil Häuser üblicher Weise für mehr als 50 Jahre stehen, hätten die schon vor 40 Jahren beginnen müssen, wenn ihre Städte in 10 Jahren fit für die urbane Luftmobilität hätten sein sollen.

So gesehen ist Lilium verdammt spät dran und hat noch einen sehr langen Weg zu gehen - ganz unabhängig vom Luftfahrzeug. Aber gut, dass wir wenigstens schon mal begonnen haben. So gesehen ist das eigentlich das wichtigste.

 

[Doppelnik]

Der Volocopter hat, sicherlich nicht zufällig, 18 Propeller und vermutlich drei getrennte Batteriesysteme.

 

[Intrepid]

Der Volocopter sieht schrecklich aus - ist aber vermutlich das ausgedachteste System ... neben Ehang 216.

 

[Chopper80]

OK, aber ich denke mit einem minimal negativen Pitch sollte es auch funktionieren...

Wozu negative pitch? Damit erzeugt man Abtrieb und das braucht man bei einem Hubschrauber nicht! Ausser für Deckslandungen oder Rückenflug.

C80

 

[Doppelnik]

Der Volocopter sieht schrecklich aus - ist aber vermutlich das ausgedachteste System ... neben Ehang 216.

das Ding von Hyundai ist auch keine Schönheit... Multicopter neigen das etwas unaufgeräumt auszusehen, wobei die Rotoranordnung beim Volocopter im "Spinnennetz" Design für mich besser aussieht als das Sammelsorium bei Hyundai. Allerdings kann man bei Hyundai einen Streckenflug als FLugzeug durchführen, was die Effizienz deutlich vergrößert. Das Volocopter Konzept ist extrem einfach und wahrscheinlich am schnellsten umsetzbar, taugt aber nur für sehr kurze Strecken. Mit dem Hyundai Teil sind immerhin rund 100 km möglich, damit kann man schon mal über einen größeren See oder zu einen weiter entfernten FLughafen fliegen.

Davon abgesehen, hätte man die Kabine beim Volocopter ruhig ein bisschen futuristischer gestalten können, das wirkt nicht so, als wäre da ein Designer beteiligt gewesen.

 

[Intrepid]

... das wirkt nicht so, als wäre da ein Designer beteiligt gewesen.

Wichtiger, als dass die Dinger fliegen, sind die Verfahren drumherum, die Infrastruktur am Boden und die Integration in den Luftraum. Deshalb ist im Moment egal, von wem die Fluggeräte kommen und wie sie aussehen. Im Einsatz müssen sie sein. So viele Flüge und Stunden wie nur eben möglich. Das Ehang 216 gibt es mindestens 20 Mal und es wurden schon mehrere 1.000 Stunden Flugzeit erbracht. Volocopter keine Ahnung, einer oder mehrere, aber auch schon Einsätze rund um den Globus (weiß jemand, wie viel Gesamtflugzeit?).

Fliegt das Ding von Hyundai schon? Wieviele Fluggeräte, wo im Einsatz, wie oft und wie lange in der Luft?



Laut Ereignisdatenbank ist der häufigste Fehler - wenn ich richtig über die Schulter geschaut habe - Verbindungsabbruch. Und nicht so oft erblickt, aber Kenntnis davon, Leistungsverlust. Den widerum erkläre ich mir so, dass die Batterien mit sehr viel Sensorik überwacht werden, um einen thermal Runaway zu verhindern. Und wenn Sensoren falsche Werte liefern, schalten die Batterien gnadenlos ab. Und um damit Erfahrung zu sammeln, hilft nur Praxis: fliegen, fliegen, fliegen!

 

[gero]

Davon abgesehen, hätte man die Kabine beim Volocopter ruhig ein bisschen futuristischer gestalten können, das wirkt nicht so, als wäre da ein Designer beteiligt gewesen.

Das Problem hatten damals schon die Wrights. Und genau dagegen hat ja Lilium was getan.

gero

 

[Spartacus]

OK, aber ich denke mit einem minimal negativen Pitch sollte es auch funktionieren...

Noch mal: Auch modernste Hubschrauber haben KEINEN negativen Pitch. Die von mir geflogenen Muster (H300, B206, R44) haben es jedenfalls nicht. Es reicht für eine funktionierende Autorotation, wenn die Luft von unten kommt (durch den Sinkflug), der Freilauf funktioniert und der Pitch klein ist. Damit bleibt das "Windrad" in Drehung. Und den Drehmoment nutzt man unten dann für das Abfangen, indem man den Pitch und damit den Auftrieb erhöht, was dann die Rotorenergie aufbrauchen kann, aber dann ist man ja schon unten. Egal, ob man senkrecht runter kommt oder im Vorwärtsflug.
Übrigens ist für eine "gute" Autorotationseigenschaft ein großer, schwerer Rotor angenehmer als ein kurzer, leichter. Man möchte ja eine gewisse Trägheit "im Blatt", um bei Antriebsausfall Reaktionszeit zu haben. Darin unterscheiden sich z.B. eine UH-1D und eine R22 erheblich.
Wie schon mehrfach geschrieben: Negativer Pitch ist für Deckslandungen sinnvoll (um die Mühle auch bei Wellengang auf's Deck zu pressen) und für (dauerhaften) Rückenflug notwendig. Aber das macht man im Heli ohnehin nicht. Loopings und Rollen sind das eine, aber dafür braucht's keinen negativen Pitch.

Das Thema Sicherheit/Komponentenausfall und Notfallverfahren lässt sich zwischen klassischen Hubschraubern (konstante Drehzahl, mit zyklischer und kollektiver Blattverstellung gesteuert, Drehmomentausgleich über zweiten Rotor oder Heckrotor) und Multicoptern (feste Blatteinstellung, mit Drehzahländerung gesteuert, Drehmomentausgleich über paarweise gegenläufige Rotoren) einfach mal gar nicht vergleichen.

Multicopter haben meines Wissens auch keinen Freilauf. Wenn da ein Antriebsstrang ausfällt - egal aus welchem Grund - bleiben die Rotoren einfach mal stehen. Und selbst ein Freilauf würde vielleicht während des Sinkflugs die Blätter in Drehung halten, aber nicht dafür verwendet werden können, den Sinkflug abzufangen, schließlich ist ja der Antriebsstrang ausgefallen.
Entweder braucht es genügend unabhängige Antriebsstränge und Rotoren bzw. diese Systeme mit Restart-Fähigkeit (zumindest bei elektronischen Ausfällen eine mögliche Vorgehensweise), um den Ausfall eines Stranges verkraften zu können, oder ein Gesamtrettungssystem (aka Fallschirm).
Ob mit oder ohne (Fern-)Pilot: Eine Autorotation im klassischen Sinne ist mit aktuellen Multicoptern nicht möglich.

Spartacus

 

[jackrabbit]

Hallo,

Ob mit oder ohne (Fern-)Pilot: Eine Autorotation im klassischen Sinne ist mit aktuellen Multicoptern nicht möglich.

dafür fehlt den Multicoptern halt der negative Pitch ...

Grüsse

 

[Jety]

Hallo,



dafür fehlt den Multicoptern halt der negative Pitch ...

Grüsse

Wenn Du "negative" streichst, stimmt es wieder.

 

[Spartacus]

dafür fehlt den Multicoptern halt der negative Pitch ...

 

[Shark31]

Mensch, das war ironisch gemeint!

 

[Doppelnik]

Noch mal: Auch modernste Hubschrauber haben KEINEN negativen Pitch. Die von mir geflogenen Muster (H300, B206, R44) haben es jedenfalls nicht. Es reicht für eine funktionierende Autorotation, wenn die Luft von unten kommt (durch den Sinkflug), der Freilauf funktioniert und der Pitch klein ist. Damit bleibt das "Windrad" in Drehung. Und den Drehmoment nutzt man unten dann für das Abfangen, indem man den Pitch und damit den Auftrieb erhöht, was dann die Rotorenergie aufbrauchen kann, aber dann ist man ja schon unten. Egal, ob man senkrecht runter kommt oder im Vorwärtsflug.
Übrigens ist für eine "gute" Autorotationseigenschaft ein großer, schwerer Rotor angenehmer als ein kurzer, leichter. Man möchte ja eine gewisse Trägheit "im Blatt", um bei Antriebsausfall Reaktionszeit zu haben. Darin unterscheiden sich z.B. eine UH-1D und eine R22 erheblich.
Wie schon mehrfach geschrieben: Negativer Pitch ist für Deckslandungen sinnvoll (um die Mühle auch bei Wellengang auf's Deck zu pressen) und für (dauerhaften) Rückenflug notwendig. Aber das macht man im Heli ohnehin nicht. Loopings und Rollen sind das eine, aber dafür braucht's keinen negativen Pitch.

Das Thema Sicherheit/Komponentenausfall und Notfallverfahren lässt sich zwischen klassischen Hubschraubern (konstante Drehzahl, mit zyklischer und kollektiver Blattverstellung gesteuert, Drehmomentausgleich über zweiten Rotor oder Heckrotor) und Multicoptern (feste Blatteinstellung, mit Drehzahländerung gesteuert, Drehmomentausgleich über paarweise gegenläufige Rotoren) einfach mal gar nicht vergleichen.

Multicopter haben meines Wissens auch keinen Freilauf. Wenn da ein Antriebsstrang ausfällt - egal aus welchem Grund - bleiben die Rotoren einfach mal stehen. Und selbst ein Freilauf würde vielleicht während des Sinkflugs die Blätter in Drehung halten, aber nicht dafür verwendet werden können, den Sinkflug abzufangen, schließlich ist ja der Antriebsstrang ausgefallen.
Entweder braucht es genügend unabhängige Antriebsstränge und Rotoren bzw. diese Systeme mit Restart-Fähigkeit (zumindest bei elektronischen Ausfällen eine mögliche Vorgehensweise), um den Ausfall eines Stranges verkraften zu können, oder ein Gesamtrettungssystem (aka Fallschirm).
Ob mit oder ohne (Fern-)Pilot: Eine Autorotation im klassischen Sinne ist mit aktuellen Multicoptern nicht möglich.

Spartacus

Ist ja gut, ich hab ja längst zugegeben, dass die keinen negativen Pitch haben! So nun koste Deinen Triumpf gerne aus, aber reite darauf jetzt auch nicht mehr ewig herum (ich hatte übrigends noch Mitstreiter...)

Zum Sicherheitskonzepzt hab ich so ziemlich das selbe geschrieben wie Du jetzt auch wieder... Das man die Konzepte nicht vergleichen kann, ist mir zu pauschal, eines Tages wird man die statistisch miteinander vergleichen können, wobei das nur in vergleichbaren Einsatzgebieten gitlt. Das es eine technisch andere Lösung ist, versteht sich von selbst, wobei ich für das autonome Fliegen die Redundanz und der Möglichkeit bei einem Teilausfall noch bis zum nächsten eingeplanten Notlandepunkt zu kommen für wesenlich besser geeignet halte als die Autorotation. Ich halte viel von autonomen Steuerungen, aber auf die Schnelle einen geeigneten Notlandeplatz zu finden ist dann doch etwas was ein menschlicher Pilot besser lösen kann als ein Algorithmus.

 

[Intrepid]

Mal aus den Vorschriften (EASA SC-VTOL-01) kopiert:
"VTOL-Flugzeuge, die in der Kategorie Enhanced zertifiziert sind, müssen die Anforderungen für einen weiterhin sicheren Flug und eine sichere Landung erfüllen und müssen nach einem Ausfall zum ursprünglich vorgesehenen Ziel oder zu einem geeigneten alternativen Vertiport weiterfliegen. Während für die Kategorie Basic nur kontrollierte Notlandeanforderungen erfüllt sein müssten, wäre in ähnlicher Weise ein kontrolliertes Gleiten oder eine Autorotation möglich."

Urbane Luftmobilität mit Menschen an Bord gehört per Definition zur Kategorie Enhanced, Notlandungen, Rettungsschirme oder Autorotation scheiden somit als Maßnahmen aus. Hatte ich aber glaube ich schon mehrfach geschrieben.

 

[Spartacus]

Mensch, das war ironisch gemeint!

Weiß ich doch, mein Facepalm auch

 

[Spartacus]

Ist ja gut, ich hab ja längst zugegeben, dass die keinen negativen Pitch haben! So nun koste Deinen Triumpf gerne aus, aber reite darauf jetzt auch nicht mehr ewig herum (ich hatte übrigends noch Mitstreiter...)

Ich schieße nicht speziell gegen Dich, sondern möchte das nur endlich noch mal klargestellt haben, um nicht ständig wieder darüber Diskussionen zu hören.
Falls Du Dich persönlich angegriffen gefühlt haben solltest, bitte ich um Entschuldigung. So war das nicht gemeint.

Zum Sicherheitskonzepzt hab ich so ziemlich das selbe geschrieben wie Du jetzt auch wieder... Das man die Konzepte nicht vergleichen kann, ist mir zu pauschal, eines Tages wird man die statistisch miteinander vergleichen können, wobei das nur in vergleichbaren Einsatzgebieten gitlt.

An der Stelle hast Du natürlich recht, aber die Einsatzgebiete dürften auf absehbare Zeit noch zu unterschiedlich bleiben, um die Unfallstatistiken miteinander vergleichen zu können.
Ich bezog mich auf technische Konzeption und Umsetzung von "Notverfahren" (der in der Ausbildung verwendete Begriff "Verhalten in besonderen Fällen" passt da besser), seien es Redundanzen, Rettungsgeräte, Manöver oder sonstwas.

Das es eine technisch andere Lösung ist, versteht sich von selbst, wobei ich für das autonome Fliegen die Redundanz und der Möglichkeit bei einem Teilausfall noch bis zum nächsten eingeplanten Notlandepunkt zu kommen für wesenlich besser geeignet halte als die Autorotation.

Natürlich. Eine Autorotation bedeutet immer eine Landung innerhalb der "Gleit"-Reichweite. Deswegen sind viele Muster ja auch mit 2 Turbinen ausgestattet, um ebenfalls einen zumindest eingeschränkten Weiterflug zu ermöglichen.

Ich halte viel von autonomen Steuerungen, aber auf die Schnelle einen geeigneten Notlandeplatz zu finden ist dann doch etwas was ein menschlicher Pilot besser lösen kann als ein Algorithmus.

Zum Glück kommt das nur selten wirklich vor. Aber ebenso zum Glück gehört das Üben von ARs als fester Bestandteil auch zur jährlichen Rating-Verlängerung, die wir als Privatpiloten machen müssen.

 

[Intrepid]

Zum Glück kommt das nur selten wirklich vor. Aber ebenso zum Glück gehört das Üben von ARs als fester Bestandteil auch zur jährlichen Rating-Verlängerung, die wir als Privatpiloten machen müssen.

Gehört Autorotation auch zu den Leistungsklassen, die auf Dachlandeplätzen in bebauten Gebieten landen können? Ich kenne mich bei Hubschraubern nicht aus, nur bei Flächenflugzeugen. Und mehrmotorig muss man keine Ziellandung mehr üben. Ziellandung nehme ich mal an ist das Äquivalent zur Autorotation. Oder gibt es da betriebliche Unterschiede?

Die hier besprochenen eVTOLs müssen weder Ziellandung noch Autorotation nachweisen.

 

[Spartacus]

Für den regelmäßigen Betrieb auf Dachlandeplätzen brauchst Du meines Wissens zweimotorige Hubschrauber. Und Du hast Recht: Die müssen auch keine AR mehr üben, ähnlich wie Zweimots bei Flugzeugen.