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L'apparecchio alimenta i viaggi aerei con sistemi di alimentazione elettrica

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Una soluzione collaudata del modulo di potenza aerospaziale Vicor semplifica la progettazione aerospaziale e riduce il time-to-market.

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La crescente preoccupazione per l'aumento delle emissioni di anidride carbonica sta spingendo la domanda mondiale di veicoli elettrici puri (EV) e ibridi (HEV).

L'industria aerea sta subendo un'evoluzione simile e sta analizzando i vantaggi in termini di costi e prestazioni dell'aviazione a propulsione elettrica. Se i costi delle infrastrutture di trasporto aereo possono essere ridotti, diventa possibile espandere il trasporto aereo verso aree geografiche remote e scarsamente servite.

Ampaire (Hawthorne, CA) si impegna a realizzare questa visione sviluppando aerei elettrici puliti dal punto di vista ambientale, meno costosi, sicuri e silenziosi. Rispetto ai tradizionali aerei a motore a combustione, Ampaire cerca di ottenere una riduzione del 90% dei costi del carburante, una riduzione del 50% della manutenzione e una riduzione del 66% del rumore durante il decollo e l'atterraggio con un aereo completamente elettrico con zero emissioni di scarico.

Ampaire sviluppa aerei a propulsione elettrica che sono puliti dal punto di vista ambientale, sicuri, silenziosi e meno costosi da utilizzare.

Il passaggio alla propulsione elettrica potrebbe espandere di 10 volte le destinazioni delle compagnie aeree da 500 a 5.000 aeroporti nei soli Stati Uniti. Di conseguenza, le persone che vivono in aree remote avranno un accesso molto più facile al trasporto aereo regionale, e le compagnie aeree regionali che lottano per raggiungere la redditività a causa degli elevati costi operativi saranno ben posizionate per prosperare.

Ampaire è attualmente in fase di prototipazione e ha sviluppato un'architettura dual-power-source per consentire la ridondanza durante i primi scenari di volo di prova, per valutare e sviluppare tecniche per dividere la potenza e il carico di propulsione tra le fonti di carburante e di energia elettrica in base al carico utile, alla velocità di crociera e alla traiettoria di volo.

L'attuale prototipo Ampaire - un Cessna 337 Skymaster montato in retrofit - utilizza un'architettura ibrida in linea e parallela: un'elica standard con motore a combustione si trova nella parte posteriore dell'aereo, mentre un'elica elettrica è posizionata nella parte anteriore. Durante il volo, la potenza può essere condivisa dinamicamente tra i due sistemi di propulsione per ottimizzare la velocità, la potenza, il consumo di carburante o il rumore.

Il sistema di alimentazione del piano prototipo Ampaire è costituito da una fonte di alimentazione a batteria ad alta tensione con una gamma di 500V - 738V. I tipici sistemi di controllo e monitoraggio avionici funzionano da un'alimentazione a 28V, per cui era necessaria una soluzione di convertitore DC-DC che opera da un ingresso ad ampio raggio e che regola strettamente ad un'uscita a 28V. A causa della batteria ad alta tensione, era necessario anche l'isolamento, e si desiderava una potenza fino a 500 watt.

Il team di progettazione dell'Ampaire ha richiesto anche una dimensione compatta per la soluzione, un'alta efficienza, un semplice set up di gestione termica e una rapida prototipazione e tempi di produzione. Il team di progettazione non ha voluto progettare o utilizzare circuiti stampati per il convertitore di potenza. Con questi requisiti di progettazione, il team di progettazione Vicor ha raccomandato che la conversione e la regolazione della potenza venissero effettuate in 2 fasi per ottimizzare l'efficienza e la densità di potenza e per semplificare la gestione termica. Un convertitore bus a rapporto fisso (BCM) sarebbe stato utilizzato per isolare e convertire la batteria ad alta tensione, seguito da un convertitore DC-DC a bassa tensione per regolare l'uscita del convertitore bus a 28V.

Ampaire è tra i leader nel mercato dell'aviazione a propulsione elettrica per pilotare un aereo che dimostra la fattibilità commerciale. Il suo prototipo è in programma di essere testato dalla Mokulele Airlines con sede alle Hawaii, che spera di impiegare la nuova generazione di aerei Ampaire di produzione commerciale per voli a corto raggio attraverso le isole Hawaii. Il futuro aereo di produzione Ampaire dovrebbe trasportare da nove a diciannove passeggeri e percorrere le 90 miglia da Honolulu a Kahului.

www.vicorpower.com