Die herausragenden Eigenschaften der Maschine wurden zum einen durch
einen ausgefeilten aerodynamischen Entwurf und zum anderen durch die Verwendung
ultraleichter und hochfester Werkstoffe erreicht.
Im einzelnen besticht das Modell durch folgende technische Lösungen:
- Bürstenloser Elektromotor im Mittelrumpf eingebaut
- Antrieb der im Heck befindlichen Klappluftschraube über eine mehrfach kugelgelagerte Fernwelle
- Sehr leichter, selbst entworfener CFK-Klapppropeller, in CNC-Formen gefertigt
- Flügelschale als Sandwichbauteil mit GFK-Deckschichten und Aramidwabe
- CFK-Holm mit hochfester Kohlefaser für Lastvielfache bis 40
- Spezielle Holmbrücke mit Schnellverriegelung beider Flügelhälften am Rumpf
- Flügelruder mit CFK-Rohrnase, in CFK-Hohlkehle demontierbar gelagert
- Pendel V-Leitwerk mit innenliegendem Antrieb über eingebaute Servos
- Extrem leichtes, demontierbares Rumpfrohr aus CFK
- Deckel im Mittelrumpf für gute Zügänglichkeit zum Empfänger/Vario/Bordcomputer
- Aufsteckhaube mit darunterliegendem Schnellwechselhalter für den Antriebsakku
Aufbauend auf dem bereits Ende der 80er Jahre entwickelten Segelflugmodell
AVALANCHE gelang die Konstruktion und der Bau des AVALANCHE-VE in einem
Zeitraum von 3 Jahren mit einem Aufwand von etwa 1200 Stunden. Bezeichnend
ist die geringe Masse des Flugzeugs: Mit 2,5 kg ist der Motorsegler nur
350 g schwerer als der reine Segler, obwohl der Antrieb (Akku, Motor, Luftschraube
und Fernwelle) über 1 kg wiegt. Weitere Details ergeben sich aus der
Tabelle 1:
Tabelle 1 Massen- und Momentenbilanz
Inzwischen wurde das Modell unter Benutzung eines Bordcomputers ausgiebig flugerprobt. Dabei wurden folgende Leistungsdaten gemessen:
- Steigleistung im Kraftflug etwa 6 m/s
- Steighöhe aus einer Akkuladung ca. 1500 m
- Volle Kunstflugtauglichkeit im Segelflug
(Es ist z.B. möglich, aus einer Horizontalgeschwindigkeit von ca. 200 km/h im Segelflug drei halbe Loopings übereinander zu fliegen. Die Rollrate liegt bei ca. 300°/s)
- Höchstgeschwindigkeit im antriebslosen Sturzflug bis ca. 260 km/h (ca. 350m senkrecht)
- Mindestgeschwindigkeit etwa 30 km/h
- Flugzeit im Dauerflug über 50 Minuten ohne Thermikeinfluß
Diese Leistungen sind in dieser Kombination bisher von keinem
käuflich erwerbbaren Flugmodell erreichbar. Im Sommer 1998 konnte
daher anläßlich des international besetzten Treffens der Experimentalflieger
INTER-EX in Ostrach der Preis für das beste Modell errungen werden.
Ein Jahr später gelang beim INTER-EX in Nederweert / Niederlande sogar
der Erfolg in der Kategorie für die spektakulärste Flugvorführung.
Die guten Leistungsdaten des Modells konnten unter anderem durch konsequente Optimierung vieler Auslegungsparameter erreicht werden. Dabei wurde in großem Umfang auf Computerprogramme zurückgegriffen, von denen einige spezielle Entwicklungen von Mitgliedern der Modellfluggruppe Markdorf darstellen:
- Die Berechnung der Auftriebsverteilung des Tragflügels erfolgte mit dem Programm MULTHOPP von Dipl. Ing. Thomas Kutscheid. Ursprünglich auf einem kleinen Tischrechner entstanden, ist diese Software heute mit einer Windows-Oberfläche erhältlich. Ein Grafik-Ausdruck des Programms ist in der Abbildung 3 dargestellt.
Abbildung 3 Auftriebsverteilung des Tragflügels (Traglinientheorie
von MULTHOPP)
- Die Berechnung der Sinkflugpolare erfolgte mit dem DOS- Programm TMODELL der Fa. Köhler.Die technischen Details des Modells wurden in einer Artikelserie in Aufwind Nr. 4 und 6/1998 sowie 2/1999 beschrieben. In der Ausgabe 3/2000 werden die Ergebnisse einer Leistungsvermessung mittels Bordcomputer (http://www.koeln.netsurf.de/~ingo.stahl) dargestellt.
- Für die Auslegung des Elektroantriebs wurde das Programm PEPMOD verwendet. Diese Routine wurde entwickelt von Dr. Ing. H. J. Hackstein, einem früheren Mitglied der Modellfluggruppe Markdorf. Dr. Hackstein errang mit seinen Elektroflugmodellen viele nationale und internationale Rekorde. Ein wesentliches Ergebnis dieser Berechnungen ist das folgende Diagramm, das den Zusammenhang zwischen der Masse und den erreichbaren Flugleistungen darstellt.![]()
Abbildung 4 Steiggeschwindigkeit, Höhe und Flugzeit als Funktion der Masse
(Rechnung mit dem ursprünglich verwendeten Bürstenmotor)
- Für den Entwurf des Propellers wurde das im Internet verfügbare Programm von Dr. Ing. M. Hepperle, DLR Braunschweig, verwendet (->http://beadec1.ea.bs.dlr.de/Airfoils) Die damit berechnete Propellergeometrie wurde in ein 3-D CAD-Modell umgesetzt und mit diesen Geometriedaten wurde die Laminierform aus Stahl CNC-gefräst.