“双碳”战略背景下，航空运输业面临严峻的脱碳形势，亟需发展新一代航空动力技术。氢能化和电气化是航空业脱碳主要路径，而全氢航空动力面临燃氢储氢两大挑战。氨因其高储氢效率已成为重要零碳燃料，同时具有储运成本低、泄露易察觉等优势。此外，动力电池能量密度低、功率密度低，导致全电动力无法满足长航程需求，涡-电混动技术被认为更为可行。本项目围绕氨在航空混合电推进系统中的应用，针对氨燃烧反应活性弱、NOx生成高的挑战，提出了氨裂解制氢、氨氢融合调控的研究思路，耦合无涡轮新型航空混合动力系统，获得氨在线裂解高温环境，实现氨高效裂解和航发系统提效。

1.         基于氨氢融合无涡轮混合动力航空发动机新构型对传统机型数据库进行选型和分析，提出新构型各核心部分设计目标；

2.         建立无涡轮航空发动机与固体氧化物燃料电池耦合的混合动力系统仿真模型，并基于测试结果对模型的准确性和适应性进行全面验证；

3.         分别针对无涡轮航空发动机和固体氧化物燃料电池系统开展设计和模拟，构建氨气燃烧室在线裂解模型和航发整体冷却模型，形成氨氢融合无涡轮航空混合动力系统模型，并开展模型参数化分析，获得零碳航空动力创新设计思路；

4.         基于初步的航空混合动力系统模型，创新提出氨在线裂解耦合氨氢融合无涡轮航空发动机策略。

5.         对固体氧化物燃料电池制备工艺进行研究，通过相关实验提升其性能；

6.         通过建模与仿真研究，提升现有固体氧化物燃料电池产品的输出性能与功重比；

7.         经由CFD分析，优化氨裂解系统的设计，提升其裂解量与裂解率；

8.         对现有航空发动机产品进行拆装和测绘，加强对于航空发动机原理内部结构具体实现的相关认知，并提出新型无涡轮发动机设计。

1.         对60种机型数据库进行数据分析，定量分析选出最适合新构型改造的大小两个机型；

2.         建立飞机总重-飞机总需用功率-发动机总重-有效载荷的回归预测模型，基于选型结果的输入得到新构型飞机总重-功率-发动机总重-有效载荷-SOFC质量代偿配置结果，并对新构型的可行性进行分析并提出系统各部分减重增效目标；

3.         建立了无涡轮混合动力航空发动机系统热力学/动力学稳态仿真模型，可以得到设计点的各核心部件主要参数和系统的总推力以及推进效率、热效率等工作点结果；

4.         开展固体氧化物燃料电池制备与材料表征的相关实验，从电池材料上实现减重增效；

5.         开发固体氧化物燃料电池子模型，并基于测试结果对模型准确性和适用性进行全面验证；

6.         对固体氧化物燃料电池进行三维建模与仿真研究，通过连接体结构优化提升现有产品的输出性能；

7.         对高功重比固体氧化物燃料电池结构进行研究，提出适用于航空混动系统的新型高功重比固体氧化物燃料电池电堆设计；

8.         对冷却流道内氨燃料的换热与裂解情况进行研究，设计紧凑、高效的机上氨裂解系统，实现氨再生冷却；

9.         对比多种换热增强方式，提高有限空间与载荷限制下的冷却与裂解效率，进一步减少系统额外质量；

10.     通过优化迭代和仿真验证，设计出适用于样机系统的新型无涡轮燃烧室并生产原型机以供样机测试；

11.     搭建样机测试系统并开展整体性能测试，同时对相关仿真模型进行验证。