Con el rápido crecimiento del transporte aéreo, reducir las emisiones de carbono en la aviación es imperativo. Los aviones eléctricos juegan un papel clave en la consecución de una aviación sostenible, especialmente para grandes aeronaves civiles, donde reducir las emisiones, mejorar la eficiencia del combustible y permitir una regulación de potencia flexible son esenciales. Este estudio propone un sistema de propulsión híbrido de avión con celdas de combustible de doble eje y escape separado (HAPS), utilizando una celda de combustible de óxido sólido (SOFC) para reemplazar el compresor convencional impulsado por turbina. El control de velocidad independiente de los ejes de alta y baja presión se realiza a través de un sistema de distribución de energía. Se desarrolla un modelo termodinámico y se llevan a cabo evaluaciones de rendimiento, incluyendo análisis paramétricos, de exergía y de sensibilidad. En el punto de diseño, el sistema entrega 36.304 kN de empuje, 16.775 g/(kN·s) de consumo específico de combustible, 15.931 MW de potencia de la SOFC y 54.759% de eficiencia de la SOFC. El análisis de exergía destaca la optimización de componentes como el intercambiador de calor y el ventilador para reducir las pérdidas de energía. El análisis de sensibilidad revela que las velocidades de los ejes y la utilización del combustible impactan significativamente en el rendimiento. Los hallazgos proporcionan valiosos conocimientos para optimizar estrategias de control y ofrecen una solución de energía novedosa, eficiente y de bajo carbono para la aviación, apoyando la transición de la industria hacia la sostenibilidad.