题目：分布式推进超导电缆低温保持系统轻量化研究

分布式推进系统具有与机身耦合的布局和可容纳超大涵道比风扇的特点，是一种可以有效降低燃油消耗和污染排放的新概念，正在受到各个国家的重点研究。其中一种涡轮电力分布式推进系统利用了若干台涡轴发动机，带动超导发电机产生电能，通过配电设备驱动与风扇相连的数台超导电动机，这样就避免了常规的机械式直接传动，从而改善了发动机的推进效率和热效率，降低了飞机的燃油消耗，并提高了飞机的可操控性。伴随着前景广阔还有巨大的挑战，其中之一便是超导系统的重量问题。

涡轮电力分布式推进系统作为一种新概念，有许多优势，比如可以提高推进系统的性能、提高燃油燃烧效率，减少污染物和噪声的排放、减轻飞行器的起飞重量等。但是这一系统由于过于复杂和庞大，难以融入飞行器中，并且其中超导发电机、超导电动机和超导电缆等超导动力部件重量偏大，限制了飞行器的起飞重量。为减轻涡轮电力分布式推进系统的总重量，有必要针对现有的超导电缆进行结构的优化和改进，使满足飞行器对其重量和体积的要求。

本文针对目前技术成熟的商用三相超导电缆进行研究，在大量阅读文献的基础上，提出了一种新型的三相同轴的超导电缆改良方案，对其各个细节，如尺寸、材料、结构等进行了详细的设计研究，最终确定了其结构。在此基础上，针对三相同轴超导电缆与传统超导电缆的不同，从换热角度考察新结构对于超导电缆工作的影响，通过数值模拟和实验手段分别对三相同轴超导电缆整体温度进行检验。结果表明，三相同轴超导电缆的新结构在大幅度减轻超导电缆重量，减小超导电缆尺寸的基础上，其整体温度能够保证线缆工作在超导材料临界温度之下，有良好的热稳定性，满足超导材料的工作需求，证明三相同轴超导电缆这一设想是可行的，在涡轮电力分布式推进系统中有着广阔的应用前景。