Experimentet gjordes med min trogna nu tre år gamla skolflygmaskin, en Lajban med .46 motor. Men konverteringen skulle kunna göras på precis samma sätt i den skolkärra av konventionellt slag (Sky Raider från The World models) som jag också har. Men Lajban har allting som hänger samman med motor och bränsleförsörjning "utomhus" och var ett tacksammare objekt rent praktiskt. Sky Raidern skulle vara åtskilligt besvärligare att konvertera tillbaka till glödstiftutförande om elkonverteringen visade sig vara en flopp.
Målsättning
Jag hade vissa speciella mål med konverteringen:
· Planet skulle kunna återställas till glödstiftmotordrift på max en kvart.
· Det skulle ha samma prestanda som med glödstiftdrift med OS46AX motor (ca 1,65 hkr).
· Det skulle kunna flyga en halvtimmes typisk skolflygning per laddning.
· Det skulle väga ungefär lika mycket som med glödstiftmotorn.
· Det skulle vara i stort sett lika robust och lättskött.
Skolflygteori
Varför skulle planet kunna flyga en halvtimme? Det är väl onödigt länge?
Nja - detta berör intimt mina teorier om hur skolflyg ska bedrivas, teorier som jag har utvecklat sedan 1977 då jag startade den verksamheten. Jag tror inte ett dugg på den traditionella typen av skolflyg där eleverna samlas en kväll i veckan och får sedan stå på kö och flyga ett tio minuterspass - gärna högt uppe i luften och sällan träna landningar.
Under ett tiominuterspass hinner man inte få särskilt mycket grepp om vad som menas med radiostyrning av modellplan. Man hinner inte få den aha-upplevelse som krävs för att man verkligen ska få grepp om flygandet.
I min skolflygning flyger eleven två stycken halvtimmeslånga pass och med lite snack och teori så tar det ca en och en halv timma för en lektion. Jag hör dig fråga "ingen orkar väl med en halvtimmes RC-flyg, ännu mindre ett ytterligare halvtimmespass efter detta"!
Jodå, det går visst det bra och jag har hundratals elever som kan intyga det. Men det förutsätter rätt pedagogik, ett väl fungerande flygplan och en vilja hos läraren att driva flygningen efter ett visst program och inte gå vidare förrän eleven behärskar flygningen på en tidigare nivå. Det ska också föra fram eleven till att ha startat och landat ett 50-tal gånger.
Förbränningsmotor utrustad
Drivsystemet hos Lajban med förbränningsmotor vägde så här:
Motor och 10x6 propeller 400 g.
Ljuddämpare 100 g.
250 cc tank fylld med metanol 220 g.
Servo till trotteln 40 g.
NiMh-ack 4 cell 140 g.
Totalt 900 gram.
Elutrustning
OS46AX levererar enligt handboken 1,65 hkr. Det är omvandlat till el 1200 watt. Elmotorn borde alltså ha denna kapacitet.
Jag fastnade för en motor som heter Turnigy AerodriveXp SK Series 42-60 500Kv. Siffran 42 är diametern i mm, 60 är längden och 500 visar det s k KV-talet att den ger 500 varv per volt i idealläget.
Med t ex 6 cells/22 volts LiPo skulle det ge 11 000 varv. KV-talet är dock bara ett teoretiskt värde som gäller vid en idealisk motor utan förluster, utan ström i ledningarna osv. Det är bara en fingervisning om vad man skulle kunna få ut i idealfallet.
Motorn jag först valde kan belastas med 1475 watt och det är väl över marginalen mot OS46AX om man omvandlar det till hkr.
Motorn kostar 300$ hos Hobby King i Hong Kong och till den köpte jag vanvettigt snygga träpropellrar som kostar 3-4$ styck
Viktigt!
Egentligen skulle det mycket väl räcka med motorn Turnigy 4260C-500, vilket jag egentligen rekommenderar dig som vill konvertera en vanlig .40 trainer. Den motorn kan belastas med 900 watt och det är ju lite mindre än 1200 watt. Men jag vet att det finns marginaler om man skulle vilja ta ut mer tillfälligt. Även när det gäller strömvärdet så anger man max 50A men även här finns marginal uppåt. Och det viktigaste - prestanda räcker mer än väl till även med denna motor för att ersätta en .40 eller .46 glödstiftmotor.
Det finns en annan faktor som rejält talar till elmotorns fördel, jämförd med förbränningsmotor när det gäller propellervalet och det drag som man i praktiken kan få ut av motorn. Turnigy SK 4260-500 kan belastas med från 13x10 till 20x10 propellrar och den blir då oerhört mycket effektivare i att omvandla effekt till drag än OS46AX som jag normalt kör med 10x6 till 11x6 propellrar. Men jag bestämde mig för att börja lugnt med en 14x7 propeller av praktiska skäl - stora propellrar slår lätt i marken vid start och landning.
Turnigy C4260-500 kostar 509 kronor hos RC flight och då får man den med detsamma! Den kostar 25 $ hos Hobby City och - men då kan man få betala tull om man har otur och förstås frakt. Och man får planera sitt bygge tidsmässigt.
Fartreglage
Ett lämpligt fartreglage finns hos RC Flight och heter Turnigy/HWing Pentium 60 A Switchad BEC och kostar 649 kr. Det skulle jag ha köpt - då hade allting varit mycket enklare - se nedan! Istället övertog jag ett begagnat reglage som skulle klara 60 A.
Batterival
Jag köpte ett rejält urval av batterier för jag hade samtidigt konvertering av en aerobatic-maskin med samma motor.
· Ett 5Ah/5cells LiPo Turnigy 25-35 C (tegelstensformat!) kostade 90$ i Hong Kong.
· Två 3Ah/3cells LiPo Turnigy 30-40 C 30$ per styck
· Två Noname kinesiska 3Ah/3 cells 35C 20$ per styck
De senare ackarna var som du förstår avsedda att kopplas i serie.
Teoretisk batterikapacitet på dessa paket var alltså för 5Ah/5cells 90Wh och för 3Ah/6cells kombinationen 66Wh. Watt-timme (Wh) talet är egentligen ett väldigt grovt sätt att ange batterikapacitet. Genom att anpassa propeller, gaspådrag och andra faktorer kan man utnyttja kapaciteten på ett bra sätt och genom att slarva med detta och flyga på ett oklokt sätt kan man dra ner värdet ordentligt.
Vad vägde detta?
Motor 280 g
Fartreglage 70 g
Propeller 60 g
Ack 5Ah/5 cell Turnigy 670 g
Ack 3Ah/6 cell Turnigy 524 g
Ack 3Ah/6 cell Noname 440 g
Jag kunde då ta bort trottelservot som hörde till OSmotorn - minus 40 g.
Lättaste motorpaketet vägde alltså 810 gram! Lättare än med OS46:an!
Tyngsta motorpaketet vägde 1040 gram.
Jodå, nu hade jag en viktmässigt hygglig utgångspunkt.
Installation
Det gick på en timme att anpassa Lajban till el! Jag gjorde ett fäste i form av en öppen liten låda för elmotorn och fäste den med skruvar i samma fästhål där OS-motorn suttit.
Batteriet fick plats på samma ställe där tanken suttit. Eftersom installationen var provisorisk fästes alla kablar med gummiband. Det såg rassligt ut (vilket säkert syns på bilderna…) men allt var ordentligt fastsatt.
Enda problemet var att tyngdpunkten hamnat 2 cm från framkanten på vingen!
Äntligen flygning!
Men det startade ganska så misslyckat. Det var spännande att dra på effekt med trottelspaken, men gensvaret var magert. Lajban linkade ut från depån som en uttröttad pensionär, rullade lite motvilligt på startbanan och lyfte långsamt.
Jaha, tänkte jag. Elflyg på den här effektnivån är alltså inte bättre år 2009! Jag flög omkring lite halvdant och landade sedan. Taxade mot depån då motorn plötsligt stannade. Överhettning? Jag gick fram till planet och kände efter. Alldeles kalla, både ack och fartreglage. Vad hade hänt nu då? Frågan var om det var motorn som pajat eller fartreglaget. Och varför?
Jag tog hem planet och kopplade in ett annat fartreglage och konstaterade raskt att det var reglaget som brutit samman. Jag vågade inte dra på effekt hemma för jag upptäckte att nu var det minsann kräm i motorn och propellern levererade kraftiga västanfläktar. Inte så kul när Rembrandt-tavlorna trillar ner från väggarna...
Ut till fältet igen. Och nu j…ar!
Gamla Lajban HOPPADE iväg när jag drog på ström och väl ute på startbanan drog det iväg och lyfte på tre meter. Och sköt lodrätt uppåt hur högt som helst. Aha - så där skulle det vara!
Jag hade emellertid problem med tyngdpunktsläget som gjorde att jag fick trimma max höjdroder och ändå hade svårt att hålla nosen uppe vid tomgång på motorn.
Efter detta har jag flugit med alla tre batterierna och gjort ett hål i frontspantet så jag kan skjuta in dem i kroppen och få tyngdpunkten korrekt.
Lajban flyger ledigt en dryg halvtimme med de båda 6-cells batterierna och mer än 40 minuter med 5-cells dito. Jag har faktiskt haft ström kvar också efter detta, men vädret har varit så uselt att jag har avbrutit flygandet när jag bara visste att halvtimmeskravet var uppfyllt med råge. Jag har flugit normalt skolflygmönster med åttor och fyrkanter och 10-20 starter och landningar.
Vid fullt pådrag drar motorn strax över 70 A. Då ansträngs fartreglaget rätt mycket, så det använder jag bara för att komma ur någon besvärlig situation eller vid starten. Men det är lätt att se att den stora 14x7 propellern ger en acceleration och ett drag som är överlägset OS46:an. Kolla på startbilderna här intill!!
Under vanlig stillsam flygning skulle jag gissa att motorn bara drar kanske 10-15 A.
Fördelarna med eldrift
· Med två laddade batterier får jag fullt tillräcklig flygtid för skolflyget och jag har förstås aldrig några motorstartproblem.
· Även om 10% syntetoljebränsle ger mycket lite oljekladd, så slipper jag detta helt nu.
· Om eleven flyger trassligt t ex vid landning kan jag snabbt rycka upp planet genom att jag har tillgång till kraftig acceleration från lågfart.
· Elmotorn behöver inte justeras vid olika temperaturer eller fuktighet hos luften som glödstiftmotorn ofta behöver.
· Installerar man el från början så är det enklare än en förbränningsmotor med tank, slangar, trottelservo och stötstänger som ska justeras in.
· Energimässigt ett modernt framdrivningssätt! Ingen koldioxid!
Det finns nackdelar...
· Propellrarna är av trä eller är tunnare än glödstiftpropellrar och går lättare sönder.
· Motorn är otroligt stark och skulle propellern skena kan den ställa till stor skada om någon kommer i vägen.
· Det händer lättare t ex i depån att man glömmer att elutrustningen är "armerad" och motorn kan starta om man t ex råkar röra trottelspaken eller t ex tappar något på den.
· Även vid en lindrig krasch händer det att LiPo-batterierna skadas och de blir då oanvändbara och är dyra att ersätta. Montera dem skyddat!
Elektroniskt bryderi
Varför gick det första fartreglaget sönder och varför gick motorn över huvud taget med halv effekt? Ja, när det gick sönder kan ha varit när som helst vid en inkoppling t ex, där det ibland uppstår rejäla strömstötar.
Men en elektronikkunnig person i klubben berättade att det sitter 6 "buntar" av transistorer, där varje "bunt" kan bestå av exempelvis 3 parallellkopplade transistorer, dvs 18 stycken totalt. En eller två av dessa buntar kan ju ha gått sönder. Eftersom reglaget då inte fungerar på rätt sätt, så går det naturligtvis rätt lätt sönder totalt efter en tid.
Mer att göra
Så snart vädret tillåter och det är skönt att vara ute ska vi göra varvtalsmätningar och mätningar av ström och spänning. Jag ska också överväga att flytta elutrustningen till Sky Raidern, eller kanske bygga om Lajban så kablar och batteri kommer "inomhus".