|
|
Optimized design of turbine engine intake
Kubo, Michal ; Matějů, Jiří (referee) ; Popela, Robert (advisor)
This master thesis deals with design of a subsonic intake which is used to supply small jet engine integrate into the fuselage of agile small unmanned aerial vehicle (UAV). Some kinds of these intakes are listed in order to inspire and introduce future designers into this part of jet plane design. This thesis contains a small amount of theory about compressible flow, and necessary knowledge which are important to know before the very first attempt to design an intake. Two models were designed in order to prove that the theory listed in this thesis is useful and can be used as a guide in design process of subsonic intakes. Both designs have the same layout. S-duct design with one intake placed on the belly of fuselage was chosen. After CFD analysis of first model it was found that there are huge area with separated flow and vortex. Separated flow leads to big total pressure loss and pressure distortion. While designing the second model the emphasis was to avoid this vortex and improve flow conditions. This optimization was success and the second design have smaller pressure loss in compare to the first design. The difference is more than 50% at fly speed M=0,8.
|
|
|
Flight Simulator of General Aviation Aircraft
Mamula, Marko ; Koštial, Rostislav (referee) ; Matějů, Jiří (advisor)
This bachelor‘s thesis maps the major and mostly used commercial flight simulator softwares on the market, and points out the main differences in developing the aircraft in each simulator. It focuses on the flight simulator X-Plane and describes how it works with the flight model. The main goal of this thesis is developing a virtual model of an experimental aircraft VUT-061 Turbo and comparing its flight data with the data measured on the actual aircraft. Furthermore it suggests the adequate hardware needed for completing the physical simulator.
|
|
|
Performance possibilities of VTOL Unmanned Aerial Vehicle
Bartlová, Tereza ; Matějů, Jiří (referee) ; Juračka, Jaroslav (advisor)
Tato bakalářská práce popisuje a vyhodnocuje výkonnosti bezpilotních leteckých prostředků se svislým vzletem a přistáním pro transport nákladu. První část práce popisuje problém v oblasti transportu nákladu a současně nastiňuje možné řešení tohoto problému pomocí bezpilotního leteckého prostředku. Dále je definována mise, kterou bezpilotní prostředek musí splnit, a podle této mise specifikuje výkonnostní požadavky na bezpilotní prostředek. V této části je rovněž krátce zmíněna problematika legislativy provozování dronů v Evropské Unii. Druhá část této práce se zabývá analýzami, pomocí kterých jsou posouzeny výkonnostní požadavky a odhad potřebného výkonu bezpilotního letadla pro splnění požadované mise. První analýza je založená na datech o letových výkonech existujících bezpilotních i pilotních letadlech. Druhá analýza se zabývá vztahem mezi výkonem a celkovou plochou vrtulí. Další analýza se zabývá vztahem mezi maximální vzletovou hmotností a celkovou plochou vrtulí. Na závěr je prověřen vliv různých konfigurací letadla se svislým vzletem a přistáním na potřebný výkon a celkovou plochu vrtulí. Třetí část této práce je zpracován prvotní konfigurační návrh bezpilotního prostředku se svislým vzletem a přistáním, s tandemovým uspořádáním otáčivých křídel osazených pohonnými jednotkami. Nejprve je pro tuto konfiguraci vybrán počet vrtulí a jejich průměr a také odhadnut potřebný výkon. Poté je popsán prvotní návrh hybridní pohonné soustavy. Následně je provedena hmotnostní analýza prvotního konfiguračního návrhu bezpilotního prostředku s hybridním pohonem. Na závěr po zhodnocení výsledků všech analýz, je prezentován výkres hrubého konfiguračního návrhu bezpilotního prostředku.
|
|
|
Comparison of selected criteria of flight characteristcs on an airplane simulator
Melich, Peter ; Zikmund, Pavel (referee) ; Matějů, Jiří (advisor)
As of today, we might consider PC technologies as very progressive and advanced. Due to this fact, we have numerous commercial flight simulators available on the market nowadays. However, each flight simulator has it’s own specific characteristics and behaviour and that’s why I’m going to compare selected flight characteristics in the chosen flight simulator on a chosen aircraft type (Cessna 172SP in my case) and it’s comparison with measured data from real-life environment in this thesis. Data comparison will show us how accurately simulator responds to inputs from the user and if the simulation is similar in relation to real conditions.
|
|
|
Alternative ways to take off and land for fixed-wing aircrafts
Cäsar, Tomáš ; Matějů, Jiří (referee) ; Zikmund, Pavel (advisor)
Target of this thesis was to propose and evaluate workability in matter of basic physical principles for shortening lengths of take-off and landing distances especially for small, single-seated aircrafts. These variants were proposed in order to be used at building roofs for transport of employees to work and back. Every variant is presented with loads, which would affect aircraft and pilot and also estimated runway length for comparison with classic landing. Calculations were made for two versions of aircrafts, one for present, achievable with current technologies and second futuristic, which takes into account expected development in aviation.
|
|
|
Universal characteristics of piston engines with a propeller
Šafránek, Martin ; Matějů, Jiří (referee) ; Zikmund, Pavel (advisor)
Determining the characteristics of piston engines with a propeller is a complex task. Accurate calculations are based on engine and propeller characteristics from the manufacturers, which are, however, quite demanding. It is also possible to use simplified models that can predict the achievable values of propeller efficiency and fuel consumption. They are based on a simple propeller efficiency and maximum power. However, these models are often very inaccurate, which is a significant disadvantage. Therefore, it is possible to use the universal characteristics of propeller propulsion units, which offers a more accurate calculation of power and fuel consumption using a relatively simple model. The diploma thesis deals with a summary description of all characteristics of reciprocating internal combustion engines and propellers. A mathematical model was created here, which works according to a certain algorithm based on the joint work of the engine and the propeller. This model can predict the required power and fuel consumption in different flight modes much more accurately. The results were applied to the performance of ultralight aircraft, especially to the range, which was significantly increased.
|
|
|
Design of an optimized multicopter propeller
Zeman, Petr ; Matějů, Jiří (referee) ; Dvořák, Petr (advisor)
Výdrž a účinnost multicopterů jsou z velké části ovlivněny výběrem pohonného systému, zejména pak vrtulí. Avšak u malých bezpilotních prostředků, které většinu času stráví ve visu (např. multicoptery), pracují vrtule při nízkých Reynoldsových číslech, případně i v režimu odtržení. Tyto problémy a efekty spojené s rotací jsou řešeny pomocí korekcí aerodynamických koeficientů a aplikovány na vírovou teorii. Tento přístup vede k významnému zvýšení přesnosti výpočtu leteckých vrtulí. Nicméně pro nulovou rychlost nabíhajícího proudu mají tyto korekce tendenci nadhodnocovat hodnoty tahu vrtule. Pro snížení výpočetní náročnosti a času nezbytného k získání potřebných aerodynamických vlastností pro různá Reynoldsova a Machova čísla jsou použity neuronové sítě. Celý proces je implementován do prostředí MATLAB (včetně grafického rozhraní, neuronových sítí a adaptivních algoritmů) a validován na pěti různých vrtulích k prokázání, že vypočtené výkony vrtulí se shodují s experimentálními daty. Variační počet byl vybrán jako metoda pro návrh optimalizované vrtule, jelikož s jeho využitím lze navrhnout vrtuli s maximálním tahem pro zadaný výkon. Pro ověření zvoleného přístupu byla navrhnuta optimalizovaná vrtule, jejíž koeficient tahu je vyšší než odpovídající vrtule, se kterou je srovnávána, při zachování stejné hodnoty koeficientu výkonu.
|
|
|
Wind tunnel measuring equipment calibration
de Boer, Hendrik ; Grim, Robert (referee) ; Matějů, Jiří (advisor)
V této diplomové práci bylo zkoumáno téma kalibrace zařízení a sekcí ve vztahu k aerodynamickému tunelu na brněnském institutu leteckého inženýrství. Přístroje používané v aerodynamickém tunelu jsou kalibrovány a jsou popsány a provedeny kalibrace sekcí na testovací sekci. Kalibrační listy a šablony sestav jsou vytvořeny za účelem zjednodušení budoucích procesů. Nově kalibrovaná sestava se používá k provádění měření síly a probuzení na modelovém voze, která jsou porovnána s předkalibrací měření, aby dále ilustrovala užitečnost kalibrací.
|
|
|
Propulsion unit of competition model airplane
Vančo, Miroslav ; Matějů, Jiří (referee) ; Hájek, Tomáš (advisor)
This bachelor´s thesis deals with the design and validation of the operation of the model propulsion system, according to the Aero Design East rules. The introduction is focused on rules and regulations of the competition and then, the point analysis is carried out. The research section is devoted to an overview of the propulsion system components and their basic parameters. The most appropriate configurations of the propulsion system are selected, based on calculations from the manufacturer´s datasheet. These configurations are then validated by measurements of static thrust and measurements in aerodynamic tunnel. In these measurements, the responses of the limiter for boundary power are also examined. In the last part, the choice of the propulsion system is completed.
|
|
|
Universal characteristics of piston engines with a propeller
Šafránek, Martin ; Matějů, Jiří (referee) ; Zikmund, Pavel (advisor)
Determining the characteristics of piston engines with a propeller is a complex task. Accurate calculations are based on engine and propeller characteristics from the manufacturers, which are, however, quite demanding. It is also possible to use simplified models that can predict the achievable values of propeller efficiency and fuel consumption. They are based on a simple propeller efficiency and maximum power. However, these models are often very inaccurate, which is a significant disadvantage. Therefore, it is possible to use the universal characteristics of propeller propulsion units, which offers a more accurate calculation of power and fuel consumption using a relatively simple model. The diploma thesis deals with a summary description of all characteristics of reciprocating internal combustion engines and propellers. A mathematical model was created here, which works according to a certain algorithm based on the joint work of the engine and the propeller. This model can predict the required power and fuel consumption in different flight modes much more accurately. The results were applied to the performance of ultralight aircraft, especially to the range, which was significantly increased.
|
guest ::
