A. Frahm, S. Angermann, D. Rieck, W. Rüther-Kindel

Das im Rahmen des Luftfahrtforschungsprogramms LuFo V-2 vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderte Verbundvorhaben ELFIN beinhaltete die Auslegung des gesamten Antriebssystems einschließlich der Einzelkomponenten wie Motor, Regler, Energiespeicher und Propeller. Hierbei sollte möglichst auf am Markt verfügbare Komponenten zurückgegriffen werden. Für den Propeller war dies nicht möglich, da hier ein Faltpropeller Verwendung finden sollte. Auch für den Energiespeicher konnte nicht auf eine Fertiglösung zurückgegriffen werden, da dieser bei allen bis dato bekannten Konzepten speziell auf die Anforderungen und Einbaumöglichkeiten der jeweiligen Träger zugeschnitten war. Für die Auslegung des gesamten elektrischen Antriebsstrangs waren das Missionsprofil und die geforderten Flugleistungen des Flugzeuges aufeinander abzustimmen. Durch die Gesamtbetrachtung von Flugzeug und Antrieb sollte ein möglichst optimales Gesamtsystem realisiert werden. Basierend auf dem Pflichtenheft wurden die einzelnen Komponenten ausgelegt, wobei die Wechselwirkungen in deren Zusammenspiel berücksichtigt wurden. Der Propeller ist dabei ein wesentlicher Bestandteil der gesamten Wirkungskette und stellte aufgrund der geplanten Faltmechanik und Domspalteffekte besondere Herausforderungen an Auslegung und Konstruktion. So wurde beispielsweise die Propellerkontur für ein verbessertes und platzoptimiertes Einfalten leicht gesichelt ausgeführt.

The ELFIN collaborative project, funded by the German Federal Ministry for Economic Affairs and Energy as part of the LuFo V-2 aviation research program, involved the design of the entire propulsion system, including individual components such as the motor, controller, energy storage system, and propeller. The aim was to utilize commercially available components wherever possible. This was not feasible for the propeller, as a folding propeller was required. Similarly, a standard, off-the-shelf solution could not be used for the energy storage system, as all previously known concepts were specifically tailored to the requirements and installation options of their respective carriers. The mission profile and the aircraft's required flight performance had to be aligned in the design of the entire electric propulsion system. By considering both the aircraft and the propulsion system holistically, the goal was to achieve the most optimal overall system possible. Based on the specifications, the individual components were designed, taking into account their interactions. The propeller, a crucial component of the entire system, presented particular design and construction challenges due to its planned folding mechanism and dome gap effects. For example, the propeller contour was designed with a slight crescent shape for improved and space-optimized folding.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2020

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2020

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 6 Seiten

urn:nbn:de:101:1-2020101615192974535745

10.25967/530279

Luftfahrt, Luftfahrtantriebe, elektrische Antriebe, Propellerdesign, Propellerfertigung, Energiespeichersystem

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Frahm, A.; Angermann, S.; et al. (2020): Auslegung und Validierung eines elektrischen Antriebsstranges für einen zweisitzigen Motorsegler. Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V.. (Text). https://doi.org/10.25967/530279. urn:nbn:de:101:1-2020101615192974535745.

16.10.2020