Kleinflugzeuge wie die Cessna 337 werden hauptsächlich als Kurzstreckenflugzeuge in Insel- und abgelegenen Gebieten eingesetzt, die mit zwei Treibstoffmotoren ausgestattet sind, die anspruchsvolle Flugantrieb- und Beschleunigungsaufgaben ausführen können, sowie leichtere Aufgaben wie Rollen, Cruisen und Landung. Aber diese Motoren sind berüchtigt für hohen Kraftstoffverbrauch "Gastiger".

In den letzten Jahren hat ein Forschungsteam unter der Leitung von Alan Mantooth, Direktor des National Centre for Reliable Electric Power Transmission (NCREPT) an der University of Arkansas, an einem ehrgeizigen Projekt zur Entwicklung und Entwicklung von Elektromotoren mit Batterien teilgenommen, die Kraftstoffmotoren ersetzen können.http://www.ic-bom.com/

Das Projekt wurde von der Advanced Research Projects Agency – Energy (ARPA-E) des US-Energieministeriums "Creating Innovative and Reliable Circuits Using Innovative Topologies and Semiconductor Materials (CIRCUITS)" Programm gefördert.

Mantooth entwarf zusammen mit den Forschern David Huitink, Yue Zhao und Chris Farnell von der University of Arkansas einen 250kW-Motorantrieb zur Stromversorgung des Heckmotors, der für die Hybridflugzeuge-Testplattform verwendet wird, die von Ampaire Inc., einem Elektroflugzeugunternehmen mit Sitz in Südkalifornien, entwickelt wurde. Der Heckelektromotor wird mit dem Kraftstoffmotor an der Vorderseite des Flugzeugs kombiniert, um das Flugzeug während des Rollens, des Starts, des Kreuzens und der Landung anzutreiben.

Unter der Leitung von Professor Nenad Miljkovic für Maschinenbau und Maschinenbau konzentrierten sich Forscher der University of Illinois auf das Design des Wärmemanagements, während Forscher der University of Arkansas professionelles Wissen in den Bereichen Elektrik, Mechanik und Steuerung einbrachten.

Die branchenführenden SiC-Leistungsmodule und das integrierte Know-how des SiC-Halbleiterherstellers Wolfspeed haben maßgeblich zur Entwicklung von Motorantrieben beigetragen.http://www.ic-bom.com/

Ampaire führte das akademische Team an, Umweltprüfungsanforderungen zu erfüllen, die sich aus Luftfahrt-Hardware-Standards ableiten und notwendig sind, um die Leistung und Zuverlässigkeit von Motorantrieben während der Flugtests zu identifizieren und zu überprüfen.

Nach etwa 18-monatigen Bodentests und Validierungen wurde diese Technologie bewährt und Ampaire hat dieses Flugzeug erfolgreich getestet, das mit der Inverter-Technologie des Forschungsteams betrieben wird. Der Testflug wurde am 20.Februar am Flughafen Camarillo in der Nähe von Los Angeles durchgeführt.

Mantooth sagte: "Durch die jüngsten Verbesserungen haben wir erfolgreich das Design der elektrischen thermischen mechanischen Steuerung optimiert, d.h. alle Aspekte des Motorantriebs wurden synchron optimiert. Dies hat erhebliche Auswirkungen auf die aufkommende Ära der Elektrifizierung im Verkehr, sei es Flugzeuge, Züge, Automobile, schwere Geräte, Schiffe oder Drohnen. Wir sind sehr begeistert von dieser Arbeit.

Das Hybridflugzeug wurde auf dem ARPA-E Energy Innovation Summit in Denver im 2022 ausgestellt und von der US-Energieministerin Jennifer Granholm inspiziert. Nach umfangreichen Tests und Evaluierungen wurde der Testflug vor dem 2023 ARPA-E Energy Innovation Summit (abgehalten in Washington D.C. von März 22nd bis 24th) durchgeführt. Mit Hilfe des Forschungsteams wird Ampaire weitere Flugtests durchführen und weiterhin Daten sammeln, um zukünftige Designs zu verbessern.http://www.ic-bom.com/

Ed Lovelace, Chief Technology Officer und Vice President of Engineering bei Ampair, erklärte: "Die Stärke der von ARPA-E unterstützten Flugtestplattform bietet Ampair ein Schnelltest-Tool zur Bewertung neuer Technologien in relevanten Umgebungen. Erfolgreich bewertete Technologien haben die Möglichkeit, Teil der kommerziellen elektrifizierten Luftfahrt-Roadmap von Ampair zu werden und bessere Fähigkeiten zu bieten.http://www.ic-bom.com/