基于涡轮燃料电池混合动力的碳中性飞行平台设计与验证
“优秀设计”二等奖
资助企业：
中国航发湖南动力机械研究所
资助年份： 2026
企业导师： 曹俊
指导教师： 李玉阳
项目成员： 易虹霖、邱仁峰、申时语、蒋景毅
项目海报
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项目简介
项目概述
在全球航空业碳排放持续增长、“双碳”战略深入推进的背景下，航空动力构型电气化已然成为航空业脱碳的重要技术路径。面向通用航空领域，可持续航空燃油（SAF）涡轮发动机搭配氢燃料电池的组合式推进构型能够满足燃料低碳化和动力电气化需求，该构型结合涡轮发动机的高功重比优势和燃料电池的高能量利用率优势，为先进航空动力技术发展带来更多可能。
项目目标
本项目面向长航时多用途无人机，设计SAF涡桨发动机/氢燃料电池组合式混合动力系统，实现动力系统分配灵活、飞行平台减排增效的目标。通过对动力部件开展建模仿真与实验验证提出优化策略，进一步搭建地面测试台架开展混合动力系统适航验证，最后打造飞行平台完成组合式推进飞行测试，为航空混动系统提供可推广的技术方案。
项目成果
1. 参考目标机型，确定飞行参数、关键动力部件等设计要素；
2. 针对发动机与燃料电池部件，开展建模仿真与优化方案设计；
3. 搭建地面动力台架，模拟飞行剖面，验证动力系统符合设计要求；
4. 集成高精度动力系统数学模型，构建多维度能量管理策略；
5. 设计混动飞行平台，完成气动特性评估与结构强度校核；
6. 开展百公斤级实际飞行测试，验证飞机混动系统可靠性。
