Entwicklung einer Methode zur modellbasierten Vorauslegung der Energiesysteme eines wasserstoffbetriebenen Propeller-Flugzeuges

Abstract

Diese Arbeit analysiert die Flugzeugsysteme eines Wasserstoffflugzeuges. In der ersten Phase wird ein ATR72-600 als wasserstoffbetriebene Variante mit Brennstoffzellen nachdimensioniert. Anschließend werden die Anpassungen der Systeme aufgrund des Treibstoffwechsels durchgeführt. Für das Treib-stoffsystem und die Klimanlage werden die thermodynamischen Vorgängen analytisch beschrieben. Die Modellierung zusammen mit dem Antriebssystems durch Brennstoffzellen und des elektrischen Systems ist mit der Simscape Umgebung in MATLAB Simulink geplant. Aufgrund zeitlicher Begrenzung ist das Modell nicht vollständig und konnte nicht mehr an dem Referenzflugzeug getestet werden.

This report considers the aircraft systems of an hydrogen powered aircraft. In the first part, a preliminary design of an hydrogen powered version of the ATR72-600 with fuel cells is accomplished. Due to use of hydrogen as fuel, the adjustments in the aircraft systems are discussed. The thermodynamic processes of the fuel system and the ECS are described with an analytical method. The model the these systems, including the fuel cell system and the ECS is implemented with the Simscape environment in MATLAB Simulink. Due to the lack of time, the model couldn´t be finished and an evaluation of the pre-designed reference aircraft Considering the limited time, the model couldn´t be completed and an evaluation of the previously mentioned reference aircraft wasn´t possible.