氢燃料电池为飞行汽车提供了高比能、零排放的动力路径，但 70 MPa 高压储氢瓶的自重在整机重量中占比偏高，直接制 约着续航与有效载荷性能。传统方案将储氢瓶与机身承力结构分立布置，两者各自形成独立的传力路径，存在功能冗余与重量惩罚。 本文围绕储氢瓶壁与机身承载结构的功能复用，建立了内压与飞行机动载荷、着陆冲击载荷共同作用下的一体化承力筒力学模型， 给出了缠绕层网格分析与合成应力的求解方法，并构建了以整机结构-储氢系统总质量为目标、以爆破安全裕度、屈曲稳定性与机 身刚度为约束的轻量化优化模型。以储氢量 4 kg、工作压力 70 MPa 的贯通式承力储氢瓶为算例，对比分立式与一体式两种构型， 一体化设计在满足适航安全系数的前提下取得约 18% 的减重效果。研究结果可为飞行汽车储氢系统与机身结构的协同设计提供参 考。