LILIUM: Ein Elektrokleinflugzeug für den Alltagseinsatz

Diskutiere LILIUM: Ein Elektrokleinflugzeug für den Alltagseinsatz im Luftfahrzeuge allgemein Forum im Bereich Luftfahrzeuge; Naja, das es keine theoretische Obergrenze für die Strahlgeschwindigkeit eines elektrischen Impellers gibt, sehe ich nicht so. Spätestens wenn es...
Jety

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es gibt keine theoretische Obergrenze für die Strahlgeschwindigkeit eines elektrischen Impellers. Die Rechnung für den Fünfsitzer findet sich irgendwo in diesem Thread, ich hab jetzt aber keine Zeit danach zu stöbern, würd mich aber freuen, wenn das jemand noch mal ausgräbt. Vorweg, es kam dabei 2000 kW Antriebsleistung heraus und eine Querschnittsfläche die um den Faktor 18 (?) kleiner war als die Proller des Volocopters. Beides spricht für eine sehr hohe Austrittsgeschwindigkeit.
Naja, das es keine theoretische Obergrenze für die Strahlgeschwindigkeit eines elektrischen Impellers gibt, sehe ich nicht so. Spätestens wenn es unwirtschaftlich wird einen E- Impeller anzutreiben ist die Obergrenze erreicht. Nun aber zurück zum Thema Strahlgeschwindigkeit, momentan liegt die maximale Strahlgeschwindigkeit von E- Impellern praktisch bei ca. 110 m/s oder bei 396 km/h. Verglichen mit Strahltriebwerken ein relativ geringer Wert oder gar eine "sehr hohe Austrittsgeschwindigkeit" und damit auch eine deutlich geringere Lärm Immission.

EDIT:
Bei von mir selbst vorgenommenen Messungen an einem Flieger mit zwei E- Impellern nach den Bedingungen und Verfahren der NfL II 70/04, 349-17 und 480-19 Punkt 9.2 bis 9.6.3. ergaben sich bei einer Austrittsgeschwindigkeit von ca. 52 m/s folgende Werte im Abstand von 25 Metern gemessen. Messpunkt 1; 64,5 dB (A), Messpunkt 2; 64,3 dB (A), Messpunkt 3; 68 db (A), LA/ Max = 65,6 0 dB (A)
 
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HoHun

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Moin,

Puh, ich kenne das auch nicht auswendig... :-D Da musst du selbst schauen, es gab auch irgendwo im Video Angaben zu Speeds, Ranges, Nutzungszeiten, Lebensdauer, Wartung, usw
Wenn Du das Video als Quelle anführst, wäre es aus meiner Sicht schon aus Gründen der der Höflichkeit geboten, wenn Du Deine Aussagen auch mit konkreten Fundstellen belegen könntest.

Zu einer "ernsthaften Diskussion" (Deine Worte) gehört mehr als nur ein paar mal zu sagen, "Guck Dir mal dieses Video an".

Welche Zahlen, Daten, Fakten bringt Lilium in der Präsentation konkret rüber?

Tschüs!

Henning (HoHun)
 
Alpha

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Ich glaube, da missverstehst du etwas. Ich bin auf das in meinen Augen sehr informative Video gestoßen, das ich hier verlinkt habe. Niemand muss das gucken, aber es wird einige Leute geben, die sich für das Projekt interessieren und sich das ansehen möchten.

Wie gesagt - muss keiner gucken. Aber sich dann hinstellen und von anderen den Aufwand erwarten, ein 45-Minuten-Video voller Hintergrundinformationen abzutippen und Zeitmarken herauszusuchen, wo man selbst nicht mal einfach in das eh schon gut unterteilte Video gucken mag - ich glaube der Fehler ist offensichtlich.
 
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Moin!

Ich finde das Video auch sehr informativ und ich habe es mir schon zwei mal angesehen, Danke für's verlinken.
Dann kannst Du mir vielleicht sagen, ob ein Flugprofil mit Geschwindigkeiten, Höhen und möglichst auch Beschleunigungen dazu in der Präsentation enthalten ist? Nur, falls es Dir im Gedächtnis geblieben sein sollte ... das wäre ja immerhin der Knackpunkt des ganzen Projekts, da würde ich schon hoffen, daß Lilium da mal drauf eingeht.

Vielen Dank! :-)

Henning (HoHun)
 
Jety

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Moin!



Dann kannst Du mir vielleicht sagen, ob ein Flugprofil mit Geschwindigkeiten, Höhen und möglichst auch Beschleunigungen dazu in der Präsentation enthalten ist? Nur, falls es Dir im Gedächtnis geblieben sein sollte ... das wäre ja immerhin der Knackpunkt des ganzen Projekts, da würde ich schon hoffen, daß Lilium da mal drauf eingeht.

Vielen Dank! :-)

Henning (HoHun)
Ist zwar nicht allzu konkret, aber schau mal ab Minute 15:08.
 
Doppelnik

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einfach mal überschlägig für den Fünfsitzer gerechnet, bitte korregiert mich wenn meine Annahmen falsch sind:

Annahme 700 kg Batterie + 500 kg Insassen + 250 kg E-Motoren und Umrichter + 1 Tonne Flugzeug => 2450 kg Startgewicht

36 Düsen => 667 N pro Düse zum schweben

0,3 m Düsendurchmesser => 9436 Pa

Druck = 1/2 * Dichte * Austrittsgeschwindigkeit^2 => Austrittsgeschwindigkeit = 120 m/s

Leistung = 9436 * 120 = 52 kW pro Düse

Leistung isentrop gesamt: 1883 (ohne Verluste) => etwa 2200 kW elektrisch
 
Jety

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einfach mal überschlägig für den Fünfsitzer gerechnet, bitte korregiert mich wenn meine Annahmen falsch sind:

Annahme 700 kg Batterie + 500 kg Insassen + 250 kg E-Motoren und Umrichter + 1 Tonne Flugzeug => 2450 kg Startgewicht

36 Düsen => 667 N pro Düse zum schweben

0,3 m Düsendurchmesser => 9436 Pa

Druck = 1/2 * Dichte * Austrittsgeschwindigkeit^2 => Austrittsgeschwindigkeit = 120 m/s

Leistung = 9436 * 120 = 52 kW pro Düse

Leistung isentrop gesamt: 1883 (ohne Verluste) => etwa 2200 kW elektrisch
Nur aus Interesse, wie bist Du auf die Gewichtsannahmen gekommen? Oder sind die schon mal irgendwo veröffentlicht worden?
 
_Michael

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einfach mal überschlägig für den Fünfsitzer gerechnet, bitte korregiert mich wenn meine Annahmen falsch sind:

Annahme 700 kg Batterie + 500 kg Insassen + 250 kg E-Motoren und Umrichter + 1 Tonne Flugzeug => 2450 kg Startgewicht

36 Düsen => 667 N pro Düse zum schweben

0,3 m Düsendurchmesser => 9436 Pa

Druck = 1/2 * Dichte * Austrittsgeschwindigkeit^2 => Austrittsgeschwindigkeit = 120 m/s

Leistung = 9436 * 120 = 52 kW pro Düse

Leistung isentrop gesamt: 1883 (ohne Verluste) => etwa 2200 kW elektrisch
Die Berechnung der Leistung stimmt nicht: Du berechnest hier die Leistung pro Quadratmeter Düse.

Eine Düse ist ca. 0.1 Quadratmeter gross, somit kommt man nach deiner Berechnung auf ca. 5.2 KW pro Düse oder 220 KW total. Das passt recht gut zu den Leistungen von Hubschraubern (Bell 206L mit maximal 2 Tonnen und 336 KW).
 
Doppelnik

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geschätzt, bin offen für Gegenvorschläge. Ich halte mein Batteriegewicht für wahrscheinlich zu niedrig und mein Flugzeuggewicht für wahrscheinlich etwas zu hoch, aber ungefähr da wird man wohl auskommen.

Zur Leistung: richtig ist falsch berechnet. Die Leistung ist der Volumenstrom mal der Druckdifferenz:

Also 120 * 0,07 *9436 = 79 kW pro Düse oder 2844 kW insgesamt (ohne Verluste)
 
Jety

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einfach mal überschlägig für den Fünfsitzer gerechnet, bitte korregiert mich wenn meine Annahmen falsch sind:

Annahme 700 kg Batterie + 500 kg Insassen + 250 kg E-Motoren und Umrichter + 1 Tonne Flugzeug => 2450 kg Startgewicht
Ich würde folgende Annahmen für das Gewicht treffen:
EDIT:
War grober Unfug :wink2:
 
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_Michael

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geschätzt, bin offen für Gegenvorschläge. Ich halte mein Batteriegewicht für wahrscheinlich zu niedrig und mein Flugzeuggewicht für wahrscheinlich etwas zu hoch, aber ungefähr da wird man wohl auskommen.

Zur Leistung: richtig ist falsch berechnet. Die Leistung ist der Volumenstrom mal der Druckdifferenz:

Also 120 * 0,07 *9436 = 79 kW pro Düse oder 2844 kW insgesamt (ohne Verluste)
Du hast zwar die falsche Berechnung, aber das richtige Resultat hingeschrieben, ich habe dann ohne Nachzurechnen einfach mit dem Korrekturfaktor von 0.1 (Fläche der Düse) multipliziert. Somit kommt man nach deiner Rechnung tatsächlich auf ca. 3000 KW.

Jetzt ist es aber so, dass vergleichbar schwere Hubschrauber mit 300 KW in die Luft gehen können. Also müssen wir wohl die gesamte Berechnung überdenken.
 
Doppelnik

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Du hast zwar die falsche Berechnung, aber das richtige Resultat hingeschrieben, ich habe dann ohne Nachzurechnen einfach mit dem Korrekturfaktor von 0.1 (Fläche der Düse) multipliziert. Somit kommt man nach deiner Rechnung tatsächlich auf ca. 3000 KW.

Jetzt ist es aber so, dass vergleichbar schwere Hubschrauber mit 300 KW in die Luft gehen können. Also müssen wir wohl die gesamte Berechnung überdenken.
Volumenstrom *Druckdifferenz ist die Leistung, das ist völlig richtig. Die Düsen haben m.W. einen Durchmesser von 0,3 m, das ergibt 0,07068 m² und nicht 0,1 m².

Hubschrauber brauchen viel weniger Energie, weil sie eine viel größere Rotorfläche haben, das ist wenig verwunderlich.

Lilium selber gibt in dem Video an, dass die Schwebeleistung 10 x so hoch ist, wie die Vortriebsleistung, das passt gut zu meiner Rechnung (rund 300 kW Antriebsleistung erscheint mit im Reiseflug realistisch zu sein).
 
Doppelnik

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Ich würde folgende Annahmen für das Gewicht treffen:
Batterien: max 250 Kg
Insassen: mit 90 Kg pro Person = 630 Kg
E-Motoren: ca. 1,5 Kg pro Motor x 36 = 54 Kg
Impellerrotor: 0,25 - 0,4 Kg x36 = 14,4 Kg
Impellergehäuse: pro Einheit 8 Kg x 12 = 96 Kg
Umrichter: ca. 0,5 Kg pro Umrichter (ESC) x 36 = 18 Kg
Flugzeugzelle: max 600 Kg - 700 Kg
Gesamt: 1762,4 Kg
Eine Batterie mit 250 kg könnte selbt mit phänomenalen und nur bei Lilium erhältlichen 0,33 kWh/kg grade mal 82.5 kW Stunden bereitstellen, angesichts einer halben Stunde Flugzeit ist das viel zu wenig.

Ein E-Motor mit einem Leistungsgewicht von 52 kW/kg??? Ich bitte Dich!!
 
Jety

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Eine Batterie mit 250 kg könnte selbt mit phänomenalen und nur bei Lilium erhältlichen 0,33 kWh/kg grade mal 82.5 kW Stunden bereitstellen, angesichts einer halben Stunde Flugzeit ist das viel zu wenig.

Ein E-Motor mit einem Leistungsgewicht von 52 kW/kg??? Ich bitte Dich!!
Ich hab ja nicht behauptet das das so ist, alles Annahmen. Ok das Gewicht für die Batterien habe ich wirklich etwas zu gering angesetzt. Aber bei den Motoren kommt sicher nicht viel dazu.
 
_Michael

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Ein E-Motor mit einem Leistungsgewicht von 52 kW/kg??? Ich bitte Dich!!
Rechne doch zuerst das mit den 52 KW nochmals nach. Es kann nicht sein, dass in deinem Modell fast 3000 KW benötigt werden, während ein vergleichbar schwerer Hubschrauber mit 300 KW abhebt.

Du vernachlässigst z.B. komplett das Rückstossprinzip.
 
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Rechne doch zuerst das mit den 52 KW nochmals nach. Es kann nicht sein, dass in deinem Modell fast 3000 KW benötigt werden, während ein vergleichbar schwerer Hubschrauber mit 300 KW abhebt.

Du vernachlässigst z.B. komplett das Rückstossprinzip.
@_Michael Doch, natürlich kann das sein. Die Rückstoskraft ist halt Massenstrom x Geschwindigkeit, die Leisung aber 1/2 * Massenstrom * Geschwindigkeit^2.

Die 52 kW waren flasch, es sind 79 kW pro Düse.

Ein Strahltriebwerk ist genau deswegen bei niedirgen Geschwindigkeiten uneffektiv, weil es wenig Masse mit viel Geschwindigkeit herausbläst, während ein Propeller eine große Masse mit wenig Geschwindigkeit wegbläst

@Jety Anbei mal ein Modellhubschraubermotor:


Mit dessen Leistungsgewicht würden die Motoren für Lilium 526 kg wiegen. Die macimale Leistung kann dieser Motor auch nur für 15 s halten, das ist schon kürzer als die 20 s die von Lilium genannt werden.
 
Jety

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Und wie kommst Du jetzt auf 526 Kg?
 
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