题目：远程飞机的环控系统研究

环控系统是机载设备中的能耗大户，对远程飞机来说，减少压缩空气引气量，降低环控系统能耗，对提高其经济性、增加航程等具有重要意义。本文针对远程飞机的环控系统，从减少引气量、减轻系统重量、采用新型热沉等方面出发，对比分析了多种环控系统方案，提出了远程飞机环控系统的解决思路。

根据远程飞机的飞行特点以及性能要求，分析了远程飞机的环控系统需求。为了减少发动机引气和冲压空气引气，降低系统能耗，本文提出了燃油热沉、蒙皮换热器、蒸汽循环制冷等技术的环控系统方案，设计了充分利用燃油热沉的燃油综合利用系统，取消了中间冷环，进一步降低了系统重量和能耗。此外，还探讨了闭式空气循环制冷系统与蒙皮换热器结合的制冷系统，辅以液氧供氧，实现进一步降低能耗的目的。针对上述方案，建立了部件及系统的仿真模型，开展了沿飞行包线的动态仿真，并对比了各系统的代偿损失。

为了提高系统效率，减轻系统重量，并保证一定的安全性，本文提出了一种全新结构的安全型板翅式换热器来取代中间冷环。该换热器在两侧流体间设有导热真空层，实现导热、泄漏监测等功能，并可以避免因泄漏导致的两侧流体的混合。本文对真空层内的导热材料分布进行了深入的研究，提出了遗传算法、改进遗传算法、蒙特卡罗法等多种优化方法，解决了换热器的优化问题。

在环控系统的仿真过程中，本文所建立的部件模块可以应用于环控系统以外的场合，具有广泛的应用空间。此外，本文设计的安全型板翅式换热器是对板翅式换热器应用的一个补充，通过设计的优化方法，能获得更好的应用前景和应用价值。本文设计的远程飞机的基于蒙皮换热器的环控系统，能够减少了系统的代偿损失，对远程飞机以外的其他飞机环控系统有积极的借鉴意义。