How to use this Calculator

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This Propeller Calculator supports you in choosing an adequate motor setup for your electric RC airplane.

Calculation with available components:

1. Enter the airplane related numbers (#motors, weight, wing area).
2. Enter the environmental numbers (Field Elevation, Air Temperature & Air Pressure (QNH)).
3. Choose the Battery from the drop  down list and adjust the numbers of cells in serial and parallel.
4. Choose the ESC from the drop down list.
5. Choose the motor manufacturer and type from the drop down list. How to choose a resonable motor see guidedance below.
6. Choose the type of propeller with Diameter and Pitch. If you are using a folding prop enter the effective diameter including the (twisted) yoke.
7. Enter your Gear Ratio (= Propeller Pinion Teeth : Motor Pinion Teeth).
8. Press the Button [calculate].

Guidance on how to find a reasonable motor:

1. Identify your peak power requirements based on the all-up-weight and airplane type. Here a rule of thumb:
   ~120W/kg: electric Glider, Tow Airplane (including max. glider weight)
   ~150W/kg: Trainer
   ~200W/kg: dynamic Aerobatic, Warbird
   ~300W/kg: 3D Aerobadic, Racer
   ~400W/kg: hard 3D, Hotliner
   Example: a 3kg aerobaric airplane requires ~600W for dynamic aerobatics.
2. Pick your prefered battery cell count (voltage) and pack capacity to deliver the required power. Aim to reuse available batteries in your stock.
3. Pick a propeller that will
   - fit on the model (respect ground clearance) and
   - fly the modell how you want (chose the pitch about 0.5 to 0.7 of its diameter).
   Often as big as will fit is a good choice. However if high speed is your goal, a smaller prop with higher pitch will be more appropriate.
4. Look for a size class of motor that will handle your peak power requirements according (1). A quite conservative guide is to allow 1 gramm motor weight for each 3 to 5 watts of peak power (subject to motor cooling). Using the search button below the motor selection will support you in finding motors in a specific weight range.
   Example: you need 600W peak power look out for motors in the weight range of 200g...120g
5. Now, look for a motor in that weight range that has the KV to achive the power desired with the props you can use. if more (pitch) speed is required increase the propeller pitch while decreasing the diameter to stay in the motor power limition.
   eCalc allows you quickly try and error posible motor KVs zooming in on a decent KV choice.
   KV is not a figure of merit in that higher or lower is better, it is simpley a motor characteristic that you exploit to make your drive system do what you want.

for more Details see the post of scirocco.

Model Weight (incl. Drive / less Battery / without Drive):
You can chose whether your entry is the
 - All Up Weight (incl. Drive)
 - the empty weight (without Battery) - the battery weight will be added to
    your entry
 - the basic weight  (without Drive) - then the chosen Components
    (Battery, ESC, Motor, +10% for the prop) weight will be added to your entry. 

Number of Motors (on same Battery):
This allows a calculation of a multi-engine setup powered by a single battery. e.g. for a twin just enter «2» and eCalc does a calculation for two motors (and esc) feed by one battery-pack only.
The results «Motor @ Maximum» and «Propeller» represents the numbers of a single motor.
(For a multi-engine calculation for completely separated drives - each has its own battery-pack, enter also the number of motors BUT multiply the real battery configuration P by number of battery-packs e.g. 2 motors using its own 8s3p each - enter 8S 6P (=2*3p) for cell configuration)

Drag Calculation:
to calculate any airplane speed a assumption for drag must be considered. This might be either based on default or specific values:
default - drag force resulting from the following assumption:
- drag coefficient of Cd=0.03
- drag reference area is the Wing Area
specific coefficient  - drag force resulting from
- entered total drag coefficient Cd (typical Cd in clean configuration: ~0.05)
- drag reference area is the Wing Area

Battery Charge State:
as the battery voltage does decrease over its discharge cycle you can choose the state of your battery at measurement for better comparison:
- full: battery is fully charged and has low charging cycles (use only to evaluate short term motor peak values).
- normal: average battery discharge voltage. All resultas are average values over a discharge cycle.
- low: battery voltage with about 25% remaining capacity (use only to evaluate the motor end of flight values).

Battery max. discharge:
This defines the maximum percentage of the total capacity be used for a flight (=used capacity). This is the base for all flight time related calculations.
Remark: Never ever deep discharge a LiPo Battery - aim for at least 10% remaining capacity after flight.

Battery performance in cold weather:
The internal Resistance of a LiPo battery variies with it's chmerstry temperature. If cold outside temperature leading to chemerstry temperature below 20°C you must expect  degraded performance during operation. Pre-heating the cells to 20...30°C may help to improve the performance in cold weather operation.
Currently eCalc does not consider the adverse affect of cold chemestry.

Battery Cell input data:
As a reminder these input data are for a single cell of your battery pack.

Choice of ESC:
Remember the ESC is able handle the max. rated current only under these circumstances:
  - with efficient cooling airflow
  - at full throttle (no pulse width modulation active)
We suggest to plan for additional headroom of
  - 20% for inefficient cooling airflow
  - 40% for convective cooling
  - 20% if used in partial load
Remark: These are rules of thumb and must be confirmed by temperature measurements.

ESC Timing:
We recommend using normal - advancing or reducing timing gives you an impression of the outcome. Low Timing improves the efficiency, high timing improves the performance with increasing the motor temperature. Timing differs between ESC manufacturer and makes it hard to predict. To find the most suitable setting is some times a matter of try and error.
The timing is the most critical parameter for a smooth running motor - specially for large high pole (>14p) motors. Allways keep in mind a stoddering or screaming motor will harm your ESC!
Use the motor manufacturer timimg recommandation. The rule of thumb is
- 4...8° for Inrunner
- 15...25° for Outrunner

Wiring extension:
Use the wire extension to battery or motor feature only if the attached wire length of the components are not sufficient and you have to extend the existing wires.
Wire Extension Battery: an additional extension is required between battery and ESC. Remark: Excessive extension may harm your ESC. If the total wire length is greater than 30cm/12" use an additional low ESR capacity cap for each additional 10cm/4" to protect your ESC against high voltage spikes.
Wire Extension Motor: an additional extension is required between ESC and motor. Remark: no limitation regarding the extension ESC - motor.

Wie setzten Sie den Calculator ein?

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Dieser Propeller Calculator unterstützt Sie bei der Wahl eines elektrischen Antriebs für ihr Modellflugzeug.

Berechnung mit vorhandenen Komponenten:

1. Geben Sie die Eckdaten Ihres Modells ein (Anz. Motoren, Gewicht, Flügelfläche).
2. Geben Sie die Rahmenbedingungen (Flugplatzhöhe, Temperatur) ein.
3. Wählen Sie Ihren Akku aus und geben die entsprechende Konfiguration des Akkus ein (Anzahl Zellen seriell bzw. parallel).
4. Wählen Sie Ihren Regler bzw. Steller.
5. Wählen Sie Ihren Motor aus der Hersteller- und Typenliste aus. Wie Sie einen passenden Motor auswählen wird unten erläutert.
6. Wählen Sie Ihren Propellertyp aus und geben den Durchmesser und die Steigung/Pitch ein. Falls Sie einen Klapp-Propeller verwenden geben sie den effektiven Durchmesser inkl. (verschränktem) Mittelstück ein.
7. Geben Sie Ihr Untersetzungsverhältnis ein (= Anzahl Propritzelzähne : Anzahl Motorritzelzähne) 
8. Drücken Sie den Knopf [berechnen]

Leitfaden, wie Sie einen passenden Motor finden:

1. Ermitteln Sie die benötigte Spitzenleistung auf der Grundlage des Gesamtgewichts und des Flugzeugtyps. Hier eine Faustformel:
   ~120...150W/kg: Elektrosegler, Schleppflugzeug (einschließlich max. Segelflugzeuggewicht)
   ~150W/kg: Trainer
   ~200W/kg: dynamischer Kunstflug, Warbird
   ~300 W/kg: 3D-Kunstflugzeug, Racer
   ~400W/kg: harter 3D, Hotliner
   Beispiel: ein 3kg-Kunstflugzeug benötigt ~600W für dynamischen Kunstflug.
2. Wählen Sie die von Ihnen bevorzugte Akkuzellenzahl (Spannung) und Akkukapazität, um die erforderliche Leistung zu erbringen. Versuchen Sie, verfügbare Batterien aus Ihrem Bestand wiederzuverwenden.
3. Wählen Sie einen Propeller, der
   - auf das Modell passt (Bodenfreiheit beachten) und
   - Ihr Modell wie gewünscht fliegen lässt (wählen Sie die Steigung etwa 0,5 bis 0,7 des Durchmessers).
   Oft ist der grösstmögliche Durchmesser eine gute Wahl. Wenn Sie jedoch eine hohe Geschwindigkeit anstreben, ist ein kleinerer Propeller mit größerer Steigung besser geeignet.
4. Suchen Sie einen Motor der entsprechenden Gewichtsklasse, die Ihren Spitzenleistungsbedarf gemäß (1) abdeckt. Ein konservativer Richtwert ist 1 Gramm Motorgewicht pro 3 bis 5 Watt Spitzenleistung (abhängig von der Motorkühlung). Mit der Suchfunktion unterhalb der Motorauswahl können Sie Motoren in einem bestimmten Gewichtsbereich finden.
   Beispiel: Sie benötigen 600W Spitzenleistung und suchen nach Motoren im Gewichtsbereich von 200g...120g
5. Suchen Sie nun nach einem Motor in diesem Gewichtsbereich, der die KV hat, um die gewünschte Leistung mit den möglichen Propellern zu erreichen. Wenn Sie mehr Geschwindigkeit benötigen, erhöhen Sie die Propellersteigung, während Sie den Durchmesser verringern, um in der Leistungsgrenze des Motors zu bleiben.
   Mit eCalc können Sie schnell die möglichen Motor-KVs ausprobieren und sich auf eine geeignete KV konzentrieren.
   Die KV ist kein Wert, bei dem höher oder niedriger besser ist, sondern einfach eine Motoreigenschaft, die Sie ausnutzen können, damit Ihr Antriebssystem das tut, was Sie wollen.

Modellgewicht (mit Antrieb / ohne Akku/ ohne Antrieb):
Sie können Wählen ob ihre Gewichtsangabe dem totalen Abfluggewicht (inkl. Antrieb) enspreicht oder das Abfluggewicht aus Ihrem eingegebenen Leergewicht (ohne Akku) bzw. Rohbaugewicht (ohne Antrieb) und den gewählten Komponenten errechnet werden soll.

Anzahl Motoren (pro Akku):
Damit lassen sich mehrmotorige Modelle berechnen, welche aus einem Akku gespiesen werden, z.B. für eine Twin geben Sie einfach «2» ein. eCalc berechnet einen Antireb bestehend aus 2 Motoren, 2 Reglern und einer Batterie. Dabei repräsentieren die Ergebenisse «Motor @ Maximum» und «Propeller» eines einzelenen Motors.
(Für ein mehrmotoriges Modell, welches mit unabhängigen Antriebssträngen ausgestattet ist - jeder Motor wird durch seinen eigenen Akku gespiesen - geben Sie die Anzahl Motoren ein. Nun muss aber die effektive Akku-Konfiguration P mit der Anzahl Akkus multipliziert werden. Ein Beispiel: 2 Motoren haben je ihren eigenen 8s3p Akku - geben Sie folglich bei der Akku-Zellen-Konfiguration 8S 6P (=2*3p) ein.)

Widerstand-Berechnung:
zur Abschätzung von Fluggeschwindigkeiten muss der Luftwiderstand des Modells berücksichtigt werden. Diese kann auf Grund eines Standard- oder spezifischen Wertes erfolgen:
Standard - der berechnete Luftwiderstand basiert auf folgender Annahme:
- Widerstandsreferenzfläche entspricht der Flügelfläche
- Widerstandsbeiwert: 0.03
spezifischer Beiwert - der Luftwiderstand errechnet sich aus den von ihnen spezifizierten Werten:
- totaler Widerstandsbeiwert Cw (~0.05 ist ein typischer Beiwert)
- Widerstandsreferenzfläche entspricht der Flügelfläche

Akku Ladezustand:
Da die von der Batterie abgegebene Spannung über einen Entladezyklus sukzessive abnimmt, wird sie auch je nach Ladezustand einen unterschiedlichen Messungwert liefern. Wählen Sie den ensprechenden Ladezustand um einen Vergleich mit Ihren Messungen zu machen:
- voll: Der Akku ist voll geladen und weist wenige Ladezyklen auf 
  (damit lassen sich kurzzeitige Motoren-Spitzenwerte ermitteln).
- normal: mittlere Akkuspannung. Alle Resultate entsprechen dem Mittelwert über einen Entladezyklus.
- tief: Akkuspannung bei rund 25% Restkapazität (damit lassen sich die Motoren-Werte am ende eines Fluger ermitteln).

Batterie max. Entladung:
Definition wieviel Prozent der gematen Kapazität wärend dem Flug verbraucht wird (= genutzte Kapazität). Alle Flugzeiten basienren auf dier prozentualen Entladung.
Anmerkung: LiPo Akkus sollten nie tiefentladen werden - nach dem Flug sollte mindestens 10% der Kapazität im Akku verbleiben.

Batterie Leistung bei kaltem Wetter:
Der Zellen-Widerstand nimmt bei niedrigen Zell-Chemie-Temperaturen massiv zu. Dies kann bei kalten Aussentemperaturen zu merklichem Leistungseinbruch führen, wenn die Zell-Chemie nicht auf "Betriebstemperatur" gebracht wird. Ein Vorwärmen der Zellen auf 20...30°C vor Gebrauch verbessert die Zellenleistung bei kaltem Wetter.
eCalc berücksichtigt den Effekt kalter Zell-Chemie aktuell nicht.

Akku-Zellen Eingabedaten:
Die Eingabedaten für den Akku beziehen sich auf eine einzelne Zelle Ihres Akku-Packs.

Regler-Wahl:
Maximale Strom-Angaben auf Reglern sind oft nur unter folgenden Bedingungen zulässig:
  - bei effizientem kühlenden Luftstrom
  - voll durchgeschaltet (keine Puls-Weiten-Modulation aktiv)
Folgende Reserven sind empfehlennswert:
  - 20% bei schlechtem Kühlluftstrom
  - 40% bei konvektiver Kühlung
  - 20% für Teillastbetrieb
Anmerkungen: Dies sind Faustregeln und müssen mit einer Temperatur-Messung verifiziert werden.

Regler Timing (Vorzündung):
Wir empfehlen "normal" anzuwenden. Das Timing zu verändern zeigt ihnen die Einflüsse auf den Antrieb auf. Tiefes Timing erhöhr i.d.R. die Effiezenz, hohes erhöht tie Leistung und die Motorentemperatur. Timing unterscheidet sich unter den Reglerhersteller und macht daher eine Vorhersage nicht trivial. Das optimale Timing zu finden ist manchmal kifflig.
Timing ist der wohl kritischste Parameter für einen ruhigen Motorlauf. Speziell grosse, vielpolige (>14p) Motoren reagieren "zickig" auf suboptimales Timing. Die Folge ist ein stotternder oder kreischender Motor, welcher den Regler nachhaltig schädigt.
Verwenden Sie immer die Timing-Empfehlung der Motorenherstellers. In der Regel sollte das Timing in folgenden Bereichen liegen:
- 4...8° für Innenläufer
- 15...25° für Aussenläufer

Verlängerung der Kabel:
Nutzen Sie diese Option nur, wenn die an den Komponenten bereits angebrachten Kabel ungenügend lang sind und eine Verlängerung nötig ist.
Verlängerung zu Akku: eine zusätzliche Kabelverlängerung zwischen Akku und Regler ist nötig. Anmerkung: eine übermässige akkuseitige Verlängerung kann den Regler schädigen. Sollte Ihre Kabellänge 30cm/12" übersteigen, muss pro zusätzliche 10cm/4" Kabvellänge ein zusätzlicher low-ESR Kondensator am Reglereingang verbaut werden, um den Regler vor schädlichen Spannungsspitzen zu schützten.
Verlängerung zu Motor: eine zusätzliche Kabelverlängerung zwischen Regler und Motor ist nötig. Anmerkung: hier kann unlimitiert verlängert werden.

Motor Cooling Guideline:
The motor cooling gets efficient with a steady air stream along the motor case. The higher the volume of air the better the motor gets rid of the heat. Here some guidelines to the cooling options:
- Excellent: very high air flow along the motor
   (e.g. due open mounting, forced ventilation (edf), redirected air flow to motor)
- Good: normal air flow along motor
   (e.g. vent holes or additional fan)
- Medium: low air flow
   (e.g. in lee of large spinner)
- Poor: convective air flow in wide fuselage
- Very poor: convective air flow in narrow fuselage
   (e.g. hotliner with no venting)
However, in real live your motor case should never ever exceed 80°C/180°F otherwise you run into risk of overheat and even burning the motor.

Using Geared Motor
using an additional gear on a given motor by enering the gear ratio manually, make sure the defined motor case length does include the ger for proper temperature calculation.

Folding Propeller:
If you are using a yoke wider than standard (see below) just add the difference to the standard yoke to the diameter. Always use the effective propeller diameter (Tip to Tip). Standard Yoke for
- Aeronaut Blades is 42mm/1.65"
- GM Blades is 32mm/1.26"
- Graupner Blades is 42mm/1.65"
- Leomotion Blades is 32mm/1.26"
- RFM Blades is 42mm/1.65"
- eflight Blades is 36mm/1.42"

Generic Propeller
By selecting a Generic (thin, notmal, wide) Propeller from the list. eCalc dynamically calculates the propeller constanst PConst to match best a unknown or not listed prop.

Calculation with custom components:
You can use any Battery, ESC, Motor or Propeller as long as the technical data are available. Choose «custom» in the respective drop down list and enter all the required data in fields right of it. (Important: the parameter for the Battery are required for a single cell)
When using Custom Components only use manufacturer data or own measurements. Do never ever assume parameters or derive parameters from similar motors as inaccurate parameters will lead to inaccurate results.

Evaluate Motor Resistance: Using an ohm meter is a bad idea, as you also will measure the contact resistance! For better results use the Kelvin 4-wire method.

Evaluate no-load current and Kv: run your motor without any prop at full throttle on a 3s or 2s battery (Voltage must be below max allowed Voltage of the manufacturer) and measure the resulting no-load current, voltage and rpm. Calculate now Kv = rpm / Voltage.
Warning: Do run your motor under no-load condition only for a very limited time (<10s) as waste power is high and a motor may overheat!

Logger and Watt Meter:
Logger and Watt Meter values du correspond to
Voltage = eCalc Battery Voltage Result
Current = eCalc Motor @ Maximum Current
Wattage = not desplayed in eCalc (multyply the above two values) 
Note: Before using logging device - especially when integrated into the ESC - make a reference measurement with a quality multimeter to calibrate your logger. In some cases we have experienced deviation of 25% or even more to the reality.

Battery Custom data:
As a reminder these input data are for a single cell of your battery pack.

Export Data (for members only when logged in - from Version 6.61, end of summer):
The calculated results may be exported to any spreadsheet application (e.g. Excel) that may read CSV files (comma separated).
[Add >>] adds the actually displayed data to the export file.
[Download .csv (x)] downloads the CSV file to your computer. (x) indicates the number of setups in the file.
[<< Clear] deletes all the data in the prepared export file.

Share or Save your Setups (for members only):
If you would like to share or save a designated setup use the [share] button.
eCalc reloads the prarametrized link (url, page) with your settings preselected. You may re-calculate, save the link in your Browser favorites/bookmarks or copy/past the link for sharing your setup.
By calling this link eCalc will preselect your components for calculation.

Print:
Best results for printing eCalc results on paper are acheved with these printer settings:
FireFox & Safari: Portait
Chrome & Explorer: Landscape

Motorkühlung - Empfehlung:
Mi einem konstanten Luftstrom wir eine effiziente Kühlung dess Motors sichergestellt. Je höher das Luftvolumen desto einfacher kann die Abwärme abgeführt werden. Hier unsere Empfehlung bzgl. Kühlungsoptionen des Motors:
- sehr gut: hoher Luftstrom entlang des Motos.
   (z.B. auuserhalb des Rumpfes. Zwangslüftung in Impeller oder
   durch Leitbelche)
- gut: normaler Luftstrom entlang des Motors
   (z.B. durch Lüftungslöcher oder zusätzlichem Lüfter)
- mittel: geringer Luftstrom entlang des Motors.
   (z.B. im Windschatten von grossen Spinnern)
- gering: konvektiver Luftstrom in weitem geschlossenen Rumpf
- sehr schlecht: konvektiver Luftstrom in engem geschlossenem Rumpf
   (z.B. im Hotliner-Rumpf ohne jegliche Lüftung)

Getriebe-Motor
Bei Berechnungen mit zusätzlichem, manuell eingegebenen Getriebe ist darauf zu achten, dass die Motorenlänge zur korrekten Temperaturberechnung ebenfalls angepasst wird. In diesem Fall ist die Motorenlänge inkl. Getriebe zu verwenden.

Klapp-Proppeller:
Sollten Sie ein Mittelstück einsetzten, welches von der Standartbreite abweicht, muss dies durch Anrechnung der Different zum Standart-Propeller-Durchmesser berücksichtigt werden. Verwenden Sie stehts den effektiven Propeller-Durchmesser (Spitze zu Spitze in Zoll). Das Standart-Mittelstück für
- Aeronaut Blätter ist 42mm/1.65"
- GM Blades ist 32mm/1.26"
- Graupner Blätter ist 42mm/1.65"
- Leomotion Blades ist 32mm/1.26"
- RFM Blätter ist 42mm/1.65"
- eflight Blätter ist 36mm/1.42"

Generic Propeller
Wenn Sie einen Gemeric (Thin, normal, wide) Propeller aus der Liste wählen, werden die Propeller-Eckdaten Pconst dynamisch berechnet, damit sie eine möglichst gute Annäherung für einen unbekannten oder nicht gelisteten Propeller erhalten.

Berechnung mit nicht vorgegebenen Komponenten:
Wenn Sie in Besitz der techn. Angaben sind, können Sie mit jedem beliebigen Akku, Steller oder Motor eine Berechnung durchführen. Wählen Sie dafür in der entsprechenden Liste «andere»  aus und geben die nötigen Daten in den rechts davon liegenden Feldern ein. (Witchtig: Die Battery Daten müssen pro Einzelzelle erfasst werden)
Bei der Verwendung eigener Komponenten sollten Sie ausschliesslich Herstellerdaten oder eigene Messungen verwenden. Gehen Sie nie von Annahmen aus oder leiten Sie die Daten nicht von ähnlichen Komponenten ab, da ungenaue Parameter zu ungenauen Resultaten führt.

Bestimmung des Innenwiderstandes des Motors: Bei Verwendung eines Ohm-Meters werden die oft sehr kleinen Widerstandswerte durch den Übergangswiderstand verfälscht. Nutzen Sie diese Methode.

Bestimmung des Leerlaufstroms und Kv: Betreiben Sie Ihren Motor ohne Propeller mit Vollgas an einer 3s oder 2s Batterie (bitte respektieren Sie die max. Motorspannung des Herstellers). Nun messen Sie den Leerlaufstrom, die Spannung und die Drehzahl. Nun können Sie Kv = Drehzhl / Spannung berechnen.
Achtung: Betreiben Sie Ihren Motor nur kurz im Leerlauf (<10s), da die Verlustleistung (ohne Prop) sehr hoch sein kann und der Motor zur Überhitzung neigt.

Akku-Zellen Eingabedaten:
Die Eingabedaten für den Akku beziehen sich auf eine einzelne Zelle Ihres Akku-Packs.

Logger und Watt-Meter:
Logger und Watt-Meter Werte entsprechen den folgenden Resultaten:
Spannung = eCalc Batterie Spannung
Strom = eCalc Motor @ Maximum Strom
Leistung = nicht angezeigt (entspricht der multiplikation der beiden Werte oben)
Anmerkung: Wenn sie einen Daten-Logger verwenden - insbesondere im Regler integrierte - machen sie eine Referenzmessung mit einem Multimeter um den Logger zu kalibieren. Unsere Erfahrung zeigt, dass Logger über 25% von einer realen Messung abweichen können.

Daten Exportieren (nur für angemeldete Mitglieder):
Die berechneten Daten können mit Hilfe dieser Funktion in ein beliebiges Programm exportiert werden, welche CSV Dateien (Komma separiert) lesen kann (z.B. Excel).
[hinzufügen >>] fügt die aktuell angezeigten Daten zur Export Datei hinzu.
[.csv herunterladen(x)] Die Export Datei wird runtergeladen. (x) zeigt die Anzahl gespeicherten Antriebe in der Export Datei an.
[<< löschen] löscht alle in der Export Datei befindlichen Daten.

Teilen oder Speichern von Antrieben (nur für angemeldete Mitglieder):
Sie können ein Antrieb teilen oder speichern mit Hilfe des Knopf [Teilen].
eCalc läd die Seite neu mit einem parametrierten Link. Ihre Einstellungen werden damit automatisch übernommen. Sie können nun den gewählten Antrieb erneut berechnen, den Link in den Favoriten speichern oder copieren um mit jemandem ihre auslegung zu teilen.
Mit Hilfe dieses Links werden die Komponenten später automatisch zur erneuten Berechnung abfüllen.

Drucken:
Zum Drucken Iher eCalc Ergebisse empfehlen wir folgende Druck-Einstellungen in ihrem Browser:
FireFox & Safari: Hochformat
Chrome & Explorer: Querformat

Interpret the Results 

Quick Check Gauges:
Some parameters are additional shown as gauges for a quick overview of the setup.

• Load: discharge rate of battery
  - green: range of continuous C-rate
  - yellow: range to peak C-rate
  - red: over limit
• Flight Time: ranges according experience
• est. Temperature: estimated maximum temperature
  - green: normal range 0…70°C
  - yellow: critical range 70…90°C
  - red: over limit, risk of overheat
• Electric Power / Current: maximum values in relation to specified motor limit (max. 15s) either in wattage or amps.
  - green: range below 70% of limitation
  - yellow: critical range up to limitation
  - red: over limit, risk for permanent damage
• Pitch Speed: Speed of the air leaving the propeller blade in relation to the estimated stall speed of your aircraft
  - green: Pitch speed is at least twice stall speed
  - yellow: Pitch speed is between 1x and 2x stall speed
  - red: Pitch speed is below stall speed
• Thrust-Weight Ratio: indication for flight performance
  - green: it’s the fun range, 0.8 and more
  - yellow: flyable 0.4 to 0.8
  - red: it is very hard to stay in air with 0.4 and lower

Remark:
The Calculator checks various parameters (e.g. max current, power) and will generate  an adequate message. These are NOT errors but advices where you may run into a problem. Blue remarks are advisory, red critical.
The max. physical RPM are not monitored.
Always respect the limits of the manufacturer!

Battery:

Load: the actual discharge rate in relation to the capacity.
Voltage: Battery-Voltage under expected max. Current.
Rated Voltage: You find on your Pack.
Energy: of the battery.
Total Capacity: of the Battery
Used Capacity: for the flight used capacity according to the selected max. discharge percentage of the battery. This is the base for any flight time related calculations!
min. Flight Time: expected Flight Time when flying constant at maximum Throttle (based on max. discharge % of Battery)
mixed Flight Time: Expected motoring Flight Time using varying intermediate Throttle taking into account the Thrust-Weight-Ratio (based on max. discharge % of Battery).
For E-Gliders: pure soaring and gliding is not considered and may extend your flight time.
Weight: of Battery-Pack

Motor @ Optimal Efficiency:

Current: current for maximum motor efficiency with varying torque (dyno test).
other data same as  below.

Wattmeter redaings:

Values for current, voltage and wattage as you will read out with a classic wattmeter or logger device doing a static benchtest at full throttle. Remeber to use the battery charge state «full» for comparison on full recharged batteries.

Motor @ Maximum (for each motor!):

max Current: maximum Amp draw.
Voltage: Voltage at the motor
Revolutions: maximum revolutions.
el. Power: electric input power.
mech. Power: mechanical output power or shaft power.
Efficiency: Efficiency at max. Amp. Draw
est. Temperature: Estimated Temperature of the Motor Case - subject to motor cooling. Temperatures over 80°C and higher might damage your motor. Temperature over 100°C are very critical.

Thermal Curve:

If the motor is operated at full throttle immediately, the engine temperature develops with a delay up to the estimated maximum temperature (see above). This temperature curve over time (0.5, 1, 2, 3 Tau) is represented by these four data points in the sense of "after x seconds the temperature y is reached ".

Propeller (for each motor!):

Static Thrust: max. available Thrust on ground (standing).
Revolutions: Propeller RPM 
Prop Stall Thrust: If the Pitch of a 2-bladed prop is bigger than 66% of its diameter, the airflow will stall resulting in less static thrust and decreasing max. current under static conditions.
Pitch Speed: the speed of the airflow leaving the propeller blade (nominal pitch speed based on the geometry). the theoretical maximum speed of your model neglecting aerodynamic drag of the model itself and propeller slip might be higher. We suggest having a Pitch Speed of at least 2.5 times the effective Stall Speed of your airplane.
available Thrust @ Speed: dynamic (excessive) thrust at the defined Flight Speed with max. throttle provided the propeller blade does not stall at this Flight Speed.
Tip Speed: The Tip Speed should always stay well below Mach 0.85 (~ 1000km/h / 630mph)
specific Thrust: How many grams of Thrust will be produced with one Watt of electric Input Power. 

Total Drive:

Drive Weight: weight of all components (with 10% margin, e.g. for propeller weight compensation)
Power-Weight: Power Weight Ratio
Thrust-Weight: Thrust Weight Ratio - flying below 0.4 is almost impossible.
Current @ max: total current draw of all motors.
el. Power @ max: electric input power at battery at full thrust.
mech. Power @ max: mechanical output power or shaft power at full thrust.
Efficiency @ max: Total Efficiency at full thrust.
Torque: the shaft torque on a single motor.
Climb Capacitiy: theoretical total height you may climb with one battery at full thrust considering the specified percentage of the battery discharge - helpfull for comparison of different glider propulsion.

Airplane:

Most values in this section are depending on correct Wing Area entry.
All-up Weight: calculated Flying Weight (Basic Weight + Drive Weight)
Wing Load: the load of the wing at 1G per dm²/sq.ft
Cubic Wing Load: Is a better way to compare models of different scale (aspect ratio) regarding their flight characteristics. Airpanes having the same Cubic Wing Load do have similar flight characteristics even they have a different scale/aspect ratio. Typical numbers are:
   - Gliders less than 4
   - Trainer 6 to 7
   - Aerobatic 9 to 10
   - Scale 12 to 13
   - Full-Scale 15 to 20
   - Racer 15 or more
Cubic Wing Load is also known as Wing Cube Loading (WCL) or 3D Wing Load, see 3D Wing Loading by Larry Renger

To keep the required input parameter to the basic the following values are based on a simplyfied aircraft model and are only approximate numbers.
Therefore deviation might occur especially
- if your airplane has a much smaller/bigger fuselage cross-section than 100% of your prop area (e.g. pylon with big prop diameter and small fuselage - resulting in misrepresentation of the aerodynamic drag)
- if your airplane uses flaps (CLmax > 1.0 - resulting in misrepresentation of the aerodynamic lift), flaps are therefore not considered.
estimated Stall Speed: The stall speed depends on the airfoil and wing load. As suitable approximation we use a conservative CLmax=1.0  to estimate stall speed at 1G (typical CLmax for RC airfoils are 1.0 ... 1.5 / effective CLmax above 1.0 will result in a lower stall speed).
max. Speed (level): estimated maximum achievable air speed in a steady level flight - based on your choosen drag calculation (default or specific).
For airplanes with very low drag the est. speed in leverflight might be higher then the propeller pitch speed. The forward speed for zero thrust of a propeller is higer then its pitch speed due the propeller airfoil.
est.Speed (vertical): estimated maximum achievable air speed in a steady vertical climb - same drag assumption as above. (not to be mistaken with maximum climb performance / Rate of Climb / Vy)
est. rate of climb: estimated maximum achievable rate of climb - same drag assumption as above.
In addition a rough estimate of the maximum achievable Angle of Climb is indicated in parantheses. However, the angle of climb higly depends on the real stall speed.

Motor Partial Load Table (members only):
Depending on the RPM the table shows different drive parameters when operating your drive at partial load (intermediate throttle position) in a static state (on gound, air speed = 0) assuming no propeller blade stall occurs.
The values are printed:
- grey if the pitch speed is below the airplane's stall speed.
- bold for maximum efficiency range.
Remark: (Static) Thrust and specific Thrust are based on a laminar airstream condition at the propeller blade (no prop stall condition). The Throttle % is based on a voltage linear ESC (not thrust linear).
Speed in level flight is based on the same assumption as stated above for max. Speed (level).

Motor Characteristics:
The Diagram shows the parameters at max. power with increasing strain (Dyno Test). The estimated Motor Case Temperature will turn red as soon as it goes over 80°C. Higher Motor Case Temperature can result permanent Damage. 

Der Umgang mit den Resultaten

Kurzanalyse:
Einige Parameter werden zusätzlich als Messuhr angezeigt um einen schnellen überblick der Berechnung zu erlangen.

• Entladerate: Entladerate der Batterie
  - grün: Dauer-Entladerate
  - gelb: Bereich bis max. Entladerate
  - rot: ausserhalb der Limite
• Ø Flugzeit: Erfahrungswerte
• Temperatur (ca.): erwartete Maximal-Temperatur
  - grün: normaler Bereich 0…70°C
  - gelb: Kritischer Bereich 70…90°C
  - rot: ausserhalb der Limite, Überhitzungsrisiko
• el. Leistung / Strom: Maximal-Wert in Relation zur spezifizierten Motorenlimite (max 15s) in Watt oder Ampere.
  - grün: bis 70% der Limite
  - gelb: Kritischer Bereich 70% bis zur Limite
  - rot: ausserhalb der Limite, Risiko für Beschädigungen
• Pitch Geschw.: Geschwindigkeit des, das Propeller-Blatt verlassende, Luftstrom in Relation zur geschätzten Überziehgeschwindigkeit des Modells
  - grün: Geschwindigkeit ist mindestens doppelte Überziehgeschwindigkeit
  - gelb: Geschwindigkeit ligt über der Überziehgeschwindigkeit
  - rot: Geschwindigkeit liegt unter der Überziehgeschwindigkeit
• Schub-Gewicht (-Verhältnis): Indikator für Flugverhalten
  - grün: ab 0.8 macht’s Spass
  - gelb: 0.4 bis 0.8 ist fliegbar
  - rot: unter 0.4 ist das Modell kaum fliegbar

Anmerkung:
Der Calculator überwacht die max. zulässigen Ströme bzw. Leistung der Komponenten und gibt bei entsprechender Überschreitung eine Warnung an sie. Dies sind KEINE Fehlermeldungen, sondern Warnungen, wo allenfalls Probleme zu erwarten sind. Blau Warnungen sind informativ, rote sind kritisch.
Die max. physikalische Drehzahl wird nicht überwacht.
Bitte beachten Sie immer die Herstellerangaben.

Batterie:

Belastung: Aktuell Akkubelastung im Verhältnis zu seiner Kapazität.
Spannung: Spannung am Akku bei errechneter Volllast.
Energie: Gesamtenergie der Batterie
Gesamtkapazität: der Batterie
genutzte Kapazität: die für den Flug nutzbare Kapazität gemäss der gewählten max. Entladung des Akkus. Alle Flugzeiten basieren auf diser entladenen Kapazität.
Flugzeit Vollast: erwartete Flugzeit mit der gewählten x% Entladung beim Fliegen mit Vollgas basierend auf dem Abfluggewicht.
Nennspannung: gemäss Akkubeschriftung
Flugzeit Vollgas: erwartete Flugzeit mit der gewählten x% Entladung beim Fliegen mit Vollgas.
Ø Flugzeit: erwartete Motor-Flugzeit bei unterschiedlichen Gasstellungen mit der gewählten x% Entladung unter breücksichtigung des Schub-Gewichts-Verhältnisses.
Thermisches Segeln ist nicht berücksichtigt
Für E-Segler: thermisches Segeln ist nicht berücksichtigt und verlängert ihre effektive Flugzeit entsprechend.
Gewicht: des gesamten Akkus

Motor @ Optimaler Wirkungsgrad:

Strom: Strom beim maximalen Wirkungsgrad (Dyno Test mit zunehmender Last).
(restliche Angaben analog unten)

Wattmeter-Messung:

Ausgabe der Strom-, Spammungs- und Leistungswerte, wie sie an einem Wattmeter oder Logger erscheinen bei einer Standmessung bei Vollgas. Für eine optimale Vergleichbarkeit mit frisch geladenen Akkus, wählen Sie unbeding den Batterie Ladezustand «voll».

Motor @ Maximum (Angaben pro Motor!):

max Strom: maximal zu erwartender Strom.
Spannung: Spannung am Motor.
Drehzahl: Drehzal des Motors unter Last.
el. Leistung: elektrische Eingangsleistung.
mech. Leistung: mechanische Ausgangsleistung oder Wellenleistung
Wirkungsgrad: Wirkungsgrad des Motors bei max. Belastung
Temperatur (ca.): geschätzte Gehäusetemperatur, abhängig von der Motorenkühlung. Ab 80°C Gehäusetemperatur läuft der Motor an der Leistungslimite. Temperaturen über 100°C sind kritisch und können zu permanenten Schäden führen.

Temperaturverlauf:

Wird der Motor unmittelbar vollgas betrieben, entwickelt sich die Motorentemperatur verzögert bis zur oben Maximaltemeratur (Abschätzung). Dieser zeitliche Temperaturverlauf (0.5, 1, 2, 3 Tau) wird mit diesen vier Datenpunkte dargestellt im Sinne von «nach x Sekunden wird die Temperatur y erreicht».

Propeller (Angaben pro Motor!):

Statischer Schub: max. Schub im Stand.
Drehzahl: des Propellers
Schub bei Abriss: Weist Ihr 2-Blatt-Propeller eine Steigung auf, welche grösser als 66% dessen Durchmessers ist, wird die Luftströmung am Propellerblat abreiseen. Dadurch ist nur noch dieser reduzierte Standschub bei Abriss verfügbar. Der errechnete max. Motorenstrom wird statisch ebenfalls nicht erreicht.
Schub im Flug: Dynamischer Schub mit Vollgas bei definierter Fluggeschwindigkeit, vorausgesetzt die Strömung am Luftschraubenblatt reisst bei der definierten Fluggeschwindigkeit nicht ab.
Pitch Geschw.: Geschwindigkeit des Luftstroms beim Verlassen des Propellerblatts basierend auf dessen Geometrie. Die theoretisch maximal erreichbare Fluggeschwindigkeit kann leicht höher sein, wenn man den Luftwiederstand des Modells und den Propellerschlupf vernachlässigt. Wir emfehlen eine Pitch Geschw. von mindestens dem 2.5-fachen der effetiven Überziehgescheindigkeit Ihres Modells.
Blattspitze: Die Blattspitzengeschwindigkeit sollte deutlich unter Mach 0.85 (~ 1000km/h / 630mph) bleiben.
spezifischer Schub: Wie viel Gramm Auftrieb kann der Propeller pro Watt Eingangsleistung erzeugen.

Gesamter Antrieb:

Komponenten: Gewicht aller Komponenten mit 10% Zuschlag (z.B. für Luftschraube).
Leistungs-Gewicht: Verhältnis von Leistung zu Gewicht
Schub-Gewicht: Verhältnis von Schub zu Gewicht - fliegen mit 0.4 und weniger ist beinahe unmöglich.
Strom @ max: resultierender Strom aller Motoren.
P(in) @ max: elektrische Eingangsleistung bei Vollgas
P(out) @ max: mechanische Ausgangsleistung bei Vollgas
Wirkungsgrad @ max: Gesamtwirkungsgrad des Antriebs bei Vollgas.
Drehmoment: Das Wellen-Drehmoment eines einzelnen Motors.
Steigvermögen: Theoretisch erreichbare Gesamthöhe bei Vollgas unter Berücksichtigung der spezifizierten max. Entladung (%) der Batterie - hilfreich zum Vergleichen verschiedener Segelflug-Antriebe.

Modellflugzeug:

Die meisten Werte hier sind direkt abhängig von einer verlässlichen Angabe bzgl. Flügelfläche.
Abfluggewicht: Fluggewicht (inklusive Komponenten)
Flächenbelastung: Belastung der Flügefläche bei 1G pro dm²/sq.ft
Kubische Flächenbelastung: Diese Kennzahl eignet sich besser um Modelle unterschiedlichem Massstab bzgl. Ihrer Flugeigenschaften zu vergleichen. Modelle mit gleicher kubischen Flächenbelastung weisen ähnliche Flugeigenschaften auf, selbst wenn sie von unterschiedlichem Masstab sind. Typische Grössen sind:
   - Segler kleiner als 4
   - Trainer 6 bis 7
   - Akro 9 bis 10
   - Scale 12 bis 13
  -  Full-Scale 15 bis 20
   - Racer 15 oder höher
Die kubische flächenbelastung wird auch 3D Flächenbelastung genannt.

Um die Eingaben weiterhin einfach zu halten basieren die nachfolgenden Berechnungen basieren auf einem vereinfachten Flugzeugmodell und verstehen sich als Richtwerte.
Dadurch können Abweichungen entstehen, speziell
- wenn der Rumpfquerschnitt wesentlich kleiner/grösser als 100% der Propellerfläche ist (z.B. Pylon Modelle mit grossen props und schmalen Rümpfen - verfälschung des Luftwiderstandes)
- wenn Wölbklappen verwendet werden (CLmax > 1.0 - verfälschung des Auftriebs). Wölbklappen werden folglich nicht berüchsuchtigt.
Überziehgeschwindigkeit (ca.): Die Überziehgeschwindigkeit ist abhängig vom Flügelprofil und der Flächenbelastung. Wir verwenden ein konservatives CLmax vom 1.0 als adäquate Annäherung für die Abschätzung der Überziehgeschwindigkeit bei 1G. (Typische CLmax für Modellbauprofile sind 1.0 ... 1.5 / effektive CLmax über 1.0 resultieren in einer tieferen Überziehgeschwindigkeit).
gesch. Horizontal-Geschw.: geschätzte maximal erreichbare relative Geschwindikeit im linearen Flug auf konstanter Höhe - basierend auf ihrer gewählten Widerstandsberechnung (standard oder spezifisch)
Die Horizontal-Geschwindigkeit kann über der Propeller Pitch Geschindigkeit liegen bei Flugzeugen mit gringen aerodynamischen Widerstand, da ein Propeller durch seinen Flügelquerschnitt selbst bei einer fluggeschwindigkeit = Pitch Geschw. immer noch Auftrieb und damit Schub produziert.
gesch.  Vertikal-Geschw.: geschätzte maximal erreichbare relative Geschwindikeit im linearen vertikalen Steigflug - Annahmen: vgl. oben (nicht zu verwechseln mit Steigleistung / Steigrate / Vy).
gesch. Steigleistung: geschätzte maximal erreichbare Steigleistung / Steigrate - Annahmen: vgl. oben, ohne Berücksichtigung allfälliger Wölbklappen.
In Klammer wird der grob der maximal erreichbare Steigwinkel ausgegeben. Der Steigwinkel hängt jedoch stark von der tatsächlichen Überziehgeschwindigkeit ab.

Motor bei  Teillast (nur für Mitglieder):
Die Tabelle zeigt verschiedene Teillast-Antriebskennwerte bei unterschiedlichen Drehzahlen bzw. Gasstellungen im Stand unter der Annahme, dass kein Stömungsabriss am Propeller stattfindet.
Die Werte werden angezeigt in
- grauer Schrift, wenn die Pitch-Geschwindigkeit unter der Überziehgeschwindigkeit des Modells liegt.
- fetter Schrift beim maximalem Wirkungsgrad
Anmerkung: (statischer) Schub und spez. Schub basieren auf der Annahme, das KEINE Luftstrom-Ablösungen am Propeller stattfinden. Die Regleröffung in % basiert auf einem spannungslinearen regler (nicht schublinear).
Die Horiz. Geschw. unterliegt den selben Annahmen wie gesch. Horizontal.Geschw. (vgl. oben).

Depending on the RPM the table shows different parameters when operating your drive at partial load (intermediate trottle position).

Motorenkennlinie:
In der Motorgrafik ist der maximale Betriebspunkt gekennzeichnet bei zunehmender Last (Dyno Test). Die erwartete Motorgehäusetemperatur springt von grün auf rot, sobald 80°C überschritten wird. Eine Gehäusetemperatur von über 80°C kann den Motor permanent schädigen.

Hints & Tips

Running en electric Motor below his optimal efficiency current results in a faster increase of wast power than running it over this point.

If the Pitch is higher than 66% of its diameter (e.g. Prop 18"x13") the airflow will stall at the propellerblade. This results in decreasing static thrust (see Prop Stall Thrust) and decreasing max. current. For fast planes (e.g. Pylon) we have to live with this.

PConst: The Propeller Constant indicates its degree of  the power absorbed by the prop due aerodnamic resistant. In general the thinner a prop blade is the lower the Prop Const gets. A typical Prop Const is between min. 1.00 and 1.15 (max. 2.00). Pconst may be derived from Propeller Data: Pconst ~ 1+C_P0
TConst: This value is normaly 1.0. The thrust of some (few) propellers need the be adjusted and will be used for finetuning only.

Determine the relevant parameters (recomended Thrust-Weight-Ratio): 
Easy - low power and a very low wing loading. 
Trainer - moderate power and a low wing loading (>0.7:1). 
Sport - moderately high power, and a moderate wing loading (>1.0:1). 
Pylon - moderately high power, high wing loading, high pitch speed. 
Aerobatic - high power, moderately high wing loading (~250W/kg) (>1.3:1)
3D Aerobatic - very high power, very low wing loading, very high static thrust, low pitch speed (+400W/kg) (> 2.0:1)
Sailplane - moderately high power, very low wing loading, low pitch speed. 
Hotliner - very high power, moderately high wing loading, high static thrust

Towing Airplane
When designing a glider towing airplane drive, make sure that the power is sufficient for tug and glider. Select a drive which fits well to the tug in terms of pitch speed (>90km/h, > 55mph).
The central question is now, up to which glider weight the tug should be towed. Add the weight of tug and glider and multiply by 150W/kg to get the necessary input power of the tug drive, which is needed to fly the tug and glider safely.
Example: with a tug of 8kg gliders up to 12kg should be towed. The required input power of the drive is therefore (8kg + 12kg) x 150W/kg => 3000W = 3kW

Auslegehilfen

Der Betrieb eines Elektromotors unter seinem optimalen Wirkungsgrad führt zu einer überproportionalen Zunahme der Verlustleistung.

Weist Ihr Propeller eine Steigung auf, welche grösser als 66% des Durchmessers (z.B. Prop 18"x13") ist, wird die Luftströmung am Propellerblatt abreissen. Dadurch ist nur noch ein reduzierter Standschub (Schub bei Abriss) verfügbar. Der errechnete max. Motorenstrom wird statisch ebenfalls nicht erreicht.

PConst.: Die Propeller Konstante ist ein Mass für die Leistungsabsorbtion des Propellers durch seinen aerodynamischen Widerstand. Allgemein gesagt: Je dünner ein Propellerblatt ist je kleiner fällt seine Konstante aus. Prop Konst liegt zwischen min. 1.00 und 1.15 (max. 2.00). Pconst kann auch aus Propeller Datensammlungen abgeleited werden.: Pconst ~ 1+C_P0
TConst: hDieser Wert ist typischerweise 1.0. Die Schubentwicklung vereinzelter Propeller kann damit zur Feinabstimmung angepasst werden.

Richtwerte für unterschiedliche Modelle (min. Schub-Gewicht-Verhältnis):
Gemütlich - low power and a very low wing loading. 
Trainer - moderate power and a low wing loading (>0.7:1).. 
Sport - moderately high power, and a moderate wing loading  (>1.0:1). 
Pylon - moderately high power, high wing loading, high pitch speed. 
Aerobatic - high power, moderately high wing loading (~250W/kg)  (>1.3:1)
3D Aerobatic - very high power, very low wing loading, very high static thrust, low pitch speed (+400W/kg) (> 2.0:1)
eSegler - moderately high power, very low wing loading, low pitch speed. 
Hotliner - very high power, moderately high wing loading, high static thrust

Schlepp-Maschine
Beim Auslegen einr Segel-Schlepp-Maschine ist darauf zu achten, dass die Leistung für Schlepper und Segler ausreichend ist. Legen Sie einen Antrieb aus, welcher bzgl. Pitch-Geschwindigkeit gut zum Schlepper passt (>90km/h).
Die zentrale Frage ist nun, bis zu welchem Segler-Gewicht geschleppt werden soll. Das gewicht von Schlepper und Segler zählen Sie nun zusammen und multiplizieren dieses mit 150W/kg und erhalten die nötige Eingangsleistung des Schlepper-Antriebs, welche benötigt wird um das gesamte Gespann sicher zu fliegen.
Beispiel: mit einer Schlepp-Maschine von 8kg sollen segler bis max. 12kg geschleppt werden. Die benötigte Eingangsleistung des Antriebs beträgt somit (8kg + 12kg) x 150W/kg => 3000W = 3kW