航空用燃料电池及混合电推进系统发展综述

随着世界范围内碳减排需求的日益增长及长航时飞机的发展需要,高效率的燃料电池航空电推进系统逐渐受到重视,氢能航空的理念被人们所熟知。可使用碳氢燃料的高温燃料电池还可与燃气涡轮组成混合动力系统,发电效率进一步提高至70%。本文首先回顾了燃料电池及燃料电池涡轮混合系统在航空能源、动力系统方向应用概况;接着,概述了几种突破现有涡轮发动机技术瓶颈的新概念混合电推进系统,如发电与推进一体化燃料电池涡轮混合动力系统和无涡轮燃料电池混合推进系统;基于此,本文分析了限制燃料电池混合系统实际应用的关键技术难题,主要体现在混合动力系统功重比较低、大分子碳氢燃料重整技术未突破两方面。     

双碳目标下的氨燃料航空动力研究进展及展望

为了获得氨燃料航空动力应用潜力评价,本文综述了氨燃料的绿色制取方法、氨燃料燃烧特性的研究成果以及氨航空发动机设计过程中可能存在的技术问题和相应的解决方案。综合已有研究成果,本文认为氨燃料航空发动机具有非常广阔的应用前景,采用氨氢混合燃烧在未来有望成为氨燃料航空动力系统的优选方案。     

基于甲醇燃料的航空燃料电池内燃机混合动力系统性能分析

为了实现航空碳减排的时代需求,亟需在航空燃料体系和航空动力系统方向实现技术革新。本文提出了基于甲醇燃料的航空燃料电池内燃机混合动力系统方案,甲醇通过机载在线催化重整制氢为燃料电池供氢,燃料电池和内燃机发出的电能带动电动螺旋桨进行工作。进行了模块化建模方法和混合动力系统性能仿真分析研究,结果表明：混合动力系统的发电效率达到了55%,相比甲醇内燃机有了15%绝对值的效率提升,有助于降低燃料消耗。进行了混合动力系统性能参数影响规律分析,结果表明：混合动力系统的效率随着压比的增大而提高,随着燃料利用率的提高而呈现先升高后降低的效果。进行了混合动力系统的?分析,结果显示：混合动力系统中?效率最高的部件是燃料电池,?损最大的部件是重整器。质量分析结果表明：混合动力系统的功率密度达到0.488 kW/kg。     

航空体育器械训练对飞行学员心率及心率变异性影响研究

本文运用可穿戴设备测量民航飞行学员航空体育器械训练“静息、训练及恢复状态”的生理指标变化，并探讨航空体育器械训练对心脏自主神经功能的急性影响。通过测试可知：(1)固滚、旋梯、侧滚训练中心率升高，受试者心脏自主神经功能向副交感神经调节占优发展(RMSSD、HFun、SD1升高，LFun、LF/HF下降)；(2)受试者HRRindex呈阶梯式上升，固滚、旋梯、侧滚伴有明显副交感神经减弱交感神经恢复特征；(3)固滚、旋梯训练后Poincare散点图呈缩窄的椭圆，PNN50直线下降，机体伴有明显脑力疲劳；(4)固滚训练中副交感指标RMSDD、HFun、SD1明显高于旋梯、活滚，ANS应激刺激程度最强，其HRV变化趋势与飞行员“起飞—平飞—降落”过程变化接近。可见，航空体育训练能够对飞行学员自主神经系统应激反应产生影响，且侧向旋转大于前后旋转；长期航空体育专门器械训练可有效提高飞行学员自主神经系统应激刺激适应能力。