Sind zwei kleine Motoren oder ein großer Motor für ein Ultraleichtflugzeug effizienter?

Sollten für ein Ultraleichtflugzeug zwei Motoren mit je 10 kg Gewicht und jeweils 7 PS ODER ein Motor mit 20 kg Gewicht und 14 PS Leistung verwendet werden?

Erlaubt die FAA mehrere Motoren in den Ultraleicht- oder LSA-Kategorien?
@Harper Was lässt Sie denken, dass OP, dessen Profil seinen Standort als Nigeria angibt, Interesse daran hat, was die FAA zu irgendetwas zu sagen hat?
Der Colomban Cri-Cri ist ein zweimotoriger Eigenbau mit 2 15-PS-Motoren. Es hat auch ein 4-motoriges Elektromodell, das als Demonstrator gebaut wurde.

Antworten (2)

Normalerweise haben Sie im größeren Motor mehr Leistung im Verhältnis zur Motormasse. Wenn es keinen Gewichtsvorteil gibt (wie in Ihrem Beispiel), müssen andere Überlegungen hinzugefügt werden:

  1. Zwei Motoren ermöglichen eine Lastverteilung. Durch Anbringen eines an jedem Flügel kann das Rumpfgewicht reduziert werden, was wiederum das Flügelwurzel-Biegemoment reduziert.
  2. Wenn die Motoren einen Propeller antreiben, können asymmetrische Schub- und Kreiseleffekte mit zwei Motoren eliminiert werden, wenn ein Motor im Uhrzeigersinn und der andere im Gegenuhrzeigersinn läuft.
  3. Zwei Motoren benötigen die doppelte Anzahl an Steuerungen, Kraftstoffleitungen und Instrumenten. Dies ist sowohl eine Kosten- als auch eine Gewichtsfrage.
  4. Und das Offensichtliche: Fällt eines von zwei Triebwerken aus, bleibt Ihnen immer noch das andere, um Sie am Fliegen zu halten. Dies gilt jedoch nur, wenn Ihr Design nur mit dem verbleibenden Motor fliegen kann. Jetzt müssen Ihre Ruderautorität und Ihr minimaler Schubbedarf ausreichend sein, um das Flugzeug mit dem resultierenden asymmetrischen Schub fliegen zu lassen.

Beachten Sie auch, dass bei zwei Motoren ein Motorschaden statistisch doppelt so wahrscheinlich ist.

Und 4A nicht vergessen. Wenn einer von zwei Motoren ausfällt, müssen Sie immer noch den anderen zur Absturzstelle bringen.
Ich denke, es gibt einen Propellerwirkungsgrad, der berücksichtigt werden sollte. Wenn der Durchmesser der Propellerscheibe in beiden Fällen (fast) gleich ist, wäre der Gesamtwirkungsgrad der Einmotorkonstruktion wahrscheinlich geringer.

Da Peter Kämpf und das OP vermutlich Turbomotoren (oder Kolbenmotoren) in Betracht gezogen haben, möchte ich der zukünftigen Vollständigkeit halber über Elektromotoren sprechen.

Einige Konzepte von elektrisch angetriebenen Flugzeugen (natürlich mit kleinen Abmessungen) ziehen die Verwendung eines vollständig verteilten Antriebssystems mit mehreren Triebwerken in Betracht (siehe dieses Projekt der NASA und dieses Projekt der französischen ONERA .

In diesem Fall scheint es also zusätzlich zu dem, was Peter Kampf gesagt hat, je mehr Motoren Sie haben, desto besser.

Eine abnehmende Propellerblattspannweite verringert jedoch seine Effizienz, die derzeit für elektrisch angetriebene Flugzeuge von entscheidender Bedeutung ist.
@Eugene In der Tat sind die Propeller wahrscheinlich deshalb in einem Gehäuse eingebaut. Dies ist auch Teil des Kompromisses in Bezug auf die eigentliche Integration der Motoren am Rumpf.
Das ist alles gut, wenn Sie Strom aus der Verbrennung von Kraftstoff erhalten. Obwohl Sie einen unangenehmen Kraftstoffverbrauch haben werden, ist dies angesichts der Flexibilität des Fahrzeugs angemessen. Aber moderne Batterien haben im Vergleich zu Kraftstoffen eine zu geringe Leistungsdichte, sodass ineffiziente Konstruktionen die Flugzeit dramatisch verkürzen. Es gibt wahrscheinlich eine Änderung für Bordgeneratoren, aber dies trägt nur zur allgemeinen Ineffizienz bei. Propeller, die so klein sind (in der Tat Ventilatoren), sogar mit Kanälen, sind sehr ineffizient. Obwohl ich selbst Impeller mag, gebe ich ihre Ineffizienz zu.
Bei Elektromotoren ist die Effizienzkette sicherlich komplexer zu analysieren. Zwischen Energiespeicherung, Motoreffizienz, Masse-Gewichts-Verhältnissen, ... Es gibt viel Arbeit, um das zu verbessern! Bei so viel Arbeit an elektrischen Drohnen werden wir wohl einige Verbesserungen sehen.
Sind zwei kleine Motoren oder ein großer Motor für ein Ultraleichtflugzeug effizienter?
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