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Ampaire treibt Flugreisen mit elektrischen Antriebssystemen an

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Eine bewährte Leistungsmodullösung von Vicor für die Luft- und Raumfahrt vereinfacht die Konstruktion in der Luft- und Raumfahrt und verkürzt die Produkteinführungszeit.

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Die zunehmende Besorgnis über steigende Kohlendioxidemissionen treibt die weltweite Nachfrage nach rein elektrischen Fahrzeugen (EV) und Hybrid-Elektrofahrzeugen (HEV) an.

Die Luftfahrtindustrie durchläuft eine ähnliche Entwicklung und analysiert die Kosten- und Leistungsvorteile der elektrisch betriebenen Luftfahrt. Wenn die Infrastrukturkosten für den Flugverkehr gesenkt werden können, wird es möglich, den Flugverkehr auf unterversorgte und abgelegene Gebiete auszuweiten.

Ampaire (Hawthorne, CA) hat sich verpflichtet, diese Vision durch die Entwicklung von Elektroflugzeugen zu verwirklichen, die umweltfreundlich, weniger kostspielig, sicher und leise sind. Im Vergleich zu herkömmlichen Flugzeugen mit Verbrennungsmotoren will Ampaire mit einem vollelektrischen Flugzeug ohne Auspuffemissionen die Treibstoffkosten um 90% senken, den Wartungsaufwand um 50% reduzieren und den Lärm bei Start und Landung um 66% reduzieren.

Ampaire entwickelt Flugzeuge mit Elektroantrieb, die umweltfreundlich, sicher, leise und im Betrieb weniger kostspielig sind.

Die Umstellung auf Elektroantrieb könnte die Flugziele allein in den USA um das 10-fache von 500 auf 5.000 Flughäfen erweitern. Infolgedessen werden Menschen, die in abgelegenen Gebieten leben, einen weitaus leichteren Zugang zum regionalen Flugverkehr haben, und regionale Fluggesellschaften, die aufgrund der hohen Betriebskosten Schwierigkeiten haben, Rentabilität zu erzielen, werden gut positioniert sein, um zu gedeihen.

Ampaire befindet sich derzeit im Prototyping-Stadium und hat eine Dual-Power-Source-Architektur entwickelt, um Redundanz während der ersten Testflugszenarien zu ermöglichen, um Techniken zur Aufteilung der Leistungs- und Antriebslast zwischen der Treibstoff- und der elektrischen Energiequelle auf der Grundlage von Nutzlast, Reisegeschwindigkeit und Flugbahn zu evaluieren und zu entwickeln.

Der aktuelle Ampaire-Prototyp - eine nachgerüstete Cessna 337 Skymaster - verfügt über eine parallele Hybrid-Architektur: Ein Standard-Propeller mit Verbrennungsmotorantrieb befindet sich im Heck des Flugzeugs, ein elektrisch angetriebener Propeller ist vorne angebracht. Während des Fluges kann die Leistung dynamisch auf beide Antriebssysteme verteilt werden, um Geschwindigkeit, Leistung, Treibstoffverbrauch oder Lärm zu optimieren.

Das Stromversorgungssystem für das Ampaire-Prototypenflugzeug besteht aus einer Hochspannungsbatterie-Pack-Stromquelle mit einem Bereich von 500V - 738V. Typische Avionik-Steuerungs- und Überwachungssysteme arbeiten mit einer 28-V-Versorgung, so dass eine DC/DC-Wandler-Lösung erforderlich war, die mit einem Weitbereichseingang arbeitet und eng auf einen 28-V-Ausgang regelt. Wegen der Hochspannungsbatterie war auch eine Isolierung erforderlich, und es wurde eine Nennleistung von bis zu 500 Watt gewünscht.

Das Ampaire-Designteam verlangte außerdem eine kompakte Größe für die Lösung, eine hohe Effizienz, eine einfache Einrichtung des Wärmemanagements sowie eine schnelle Prototyperstellung und Zeit bis zur Produktion. Das Designteam wollte auch keine Leiterplatten für den Leistungswandler entwerfen oder verwenden. Angesichts dieser Designanforderungen empfahl das Vicor-Ingenieurteam, die Leistungsumwandlung und -regelung in zwei Stufen durchzuführen, um den Wirkungsgrad und die Leistungsdichte zu optimieren und das Wärmemanagement zu vereinfachen. Ein Buskonverter mit festem Verhältnis (BCM) sollte zur Isolierung und Abwärtswandlung der Hochspannungsbatterie verwendet werden, gefolgt von einem Niederspannungs-Gleichspannungswandler, um die Ausgangsspannung des Buskonverters auf 28 V zu regeln.

Ampaire gehört zu den führenden Unternehmen auf dem Markt für Flugzeuge mit Elektroantrieb, die ein Flugzeug fliegen, das sich als kommerziell rentabel erweist. Der Prototyp des Flugzeugs soll von der auf Hawaii ansässigen Mokulele Airlines getestet werden, die Ampaire-Flugzeuge der nächsten Generation aus kommerzieller Produktion für Kurzstreckenflüge über die Hawaii-Inseln einsetzen will. Das künftige Ampaire-Produktionsflugzeug soll neun bis neunzehn Passagiere befördern und die 90-Meilen-Reichweite von Honolulu bis Kahului zurücklegen.

www.vicorpower.com