佛罗里达农工大学-佛罗里达州立大学工程学院的研究人员设计出一种液氢储存与输送系统，为下一代零排放航空提供关键技术支撑。该系统通过集成燃料储存、冷却与输送控制功能，解决了氢气在航空领域应用的多项工程难题，使液氢既能作为清洁燃料，又能作为电动飞机动力系统的内置冷却介质。研究方案专为100座混合动力飞机设计，结合氢燃料电池与氢涡轮驱动的超导发电机，可满足飞行全阶段电力需求。

氢气因能量密度高且零碳排放被视为航空清洁燃料的理想选择，但其低密度特性要求以-253℃液态储存。研究团队通过系统级优化，定义了燃料质量与系统总质量的比值指标，涵盖氢燃料、储罐结构、隔热层等组件质量。经反复调整排气压力、热交换器尺寸等参数，最终实现0.62的重量比，即系统总重量的62%为可用氢燃料，较传统设计显著提升。该系统还创新性地利用液氢进行热管理：超低温氢气流经分级排列的热交换器，依次冷却超导发电机、电机等低温部件，吸收高温部件热量后预热至燃料电池所需温度，避免了单独冷却系统的复杂性。

针对液氢输送难题，团队开发了无泵压力调节系统，通过注入高压气瓶氢气或排放蒸汽控制储罐压力，结合实时反馈回路匹配飞行功率需求。模拟显示，系统能以每秒0.25公斤的速率输送氢气，满足起飞阶段16.2兆瓦电力需求。机械工程系教授魏国表示：“我们证明了液氢输送与动力系统冷却的可行性，且需通过系统级优化实现高效集成。”

该研究已获美国宇航局“综合零排放航空计划”支持，合作院校包括佐治亚理工学院等。下一阶段将构建原型系统，在佛罗里达州立大学先进电力系统中心测试。佛罗里达州立大学在氢气储存、热管理等领域发挥主导作用，研究团队涵盖低温学、超导学专家。