氢动力飞机设计

绿色航空

转用碳中和推进系统是飞机制造商的首要任务。谈到绿色航空业，航空航天工程师在市场需求和联合国气候变化框架公约 (UNFCCC) 提出的二氧化碳排放目标之间进退两难。他们的任务是设计新一代飞机，使其运输的载重量、速度和里程都能与以煤油喷气发动机为动力的飞机相媲美，但又不会对环境造成影响。

氢动力飞机技术

付诸于绿色航空业的努力为飞机开发带来了一些激动人心的挑战。阅读本白皮书，了解有关氢动力飞机技术潜力的更多精彩内容。各大航空航天企业目前正在开展大量评估，在某些情况下打造出氢动力及氢燃料混合动力飞机的概念和样机。这些活动拉开了数十年的重塑飞机构型以及解决材料、供应链、能源生产、分配和物流网络、机场燃料输送系统等问题的序幕。

氢动力飞机面临的挑战

氢动力飞机面临的一大首要挑战是该领域对于许多工程师而言是个崭新的领域。例如，为氢燃料燃气轮机设计燃烧器需要特殊的功能和结构。此外，还需考虑氢气本身的性质，它比煤油燃烧得更快、释放的热量更高。还有必要了解在氢动力和电力推进系统热边界条件下的流体力学以及产生的任何应力，包括这些系统运行中遇到的各种现象，如回火、热声、热梯度和脆化等问题。

Simcenter 软件可助力氢动力飞机开发

Simcenter 软件支持使用数字孪生技术开发氢能飞机，使航空航天工程企业能够通过对流体、热、机械和其他受绿色航空影响的系统领域进行虚拟和物理测试来优化飞机性能。Simcenter 是西门子 Xcelerator 这一综合性、集成式软硬件和服务产品组合的一部分。

利用 Simcenter，工程师便可构建数字孪生，以此增强信心，准确预测飞机性能、优化设计并加快创新速度。在 Simcenter 环境中，系统仿真建模功能可以评估发动机架构、燃气轮机、燃料贮存、燃料电池、电池以及其他组件及其重量。

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