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??目前，溫室氣體排放導致的氣候變化問題已經引起了全球的廣泛關注。在各種碳排放來源中，航空業占比接近2.5%，被普遍認為是重要的碳排放行業。如果不采取控制措施，到2050年，全球25%的碳排放將來自航空業。減少航空發動機的碳排放量是實現碳中和目標的主要途徑之一。
??為了真正實現凈零碳排放，航空發動機行業已經進行了大量的燃料電池和混合電推進裝置的研究，但由于電池能量密度的限制，目前這些技術大多只適用于中短途飛機，無法實現遠距離飛行。相比之下，氫渦輪風扇發動機具有較高的減排潛力和優勢，在低碳發展中具有巨大的潛力。
四座氫內燃飛機原型機
??氫燃料因零碳排放和燃燒熱值高的特點，成為航空發動機和地面燃氣輪機領域最具應用潛力的燃料，而氫氣微混燃燒技術則是其實現廣泛應用的關鍵之一，該技術的難點是解決氫氣燃燒常有回火和排放高的問題，其中回火將導致火焰從燃燒室逆向傳播到氫氣噴射通道，嚴重時會導致燃燒室頭部燒蝕和供氫系統燒壞等。因此突破氫燃燒技術是推動氫燃料燃氣渦輪發動機發展的必經之路。
??現有研究廣泛將大規模火焰細化為眾多細小火焰，可以顯著提高氫氣與空氣的摻混效率，從而有效增強混合均勻性，進一步降低空氣摻入燃燒產生的氮氧化物排放并防止回火。
氫氣微混燃燒
??在結構形式上，用陣列排布的微型混合通道代替傳統的旋流混合通道，這種微型混合通道一般尺寸小于10mm，燃料可以在每個微型通道內實現均勻燃燒。
傳統燃燒和氫氣微混燃燒對比
??未來，微混燃燒結構的設計將朝著更緊湊的方向發展，在現有微通道混合技術的基礎上，進一步強化旋流效應，持續優化摻混過程。除此之外，結合分級燃燒技術也是一個可行的發展方向，通過分階段精確控制氫氣和空氣的流量，調節混合區域的當量比和燃燒溫度，這樣的方法不僅有助于增強燃燒的穩定性，還能有效降低氮氧化物的排放。
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氫氣微混燃燒室
??突破氫燃燒技術是航空發動機和燃氣輪機實現脫碳的關鍵，是“雙碳”戰略必不可少的一環，通過深化氫燃燒基礎研究和工程實踐，能夠為實現零碳排放和低污染排放的氫能源動力系統的發展，構筑起堅實的科技支撐。
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