|
|
Design of an optimized multicopter propeller
Zeman, Petr ; Matějů, Jiří (oponent) ; Dvořák, Petr (vedoucí práce)
The endurance and hover efficiency of multicopters are mostly affected by the selection of powertrain, especially propellers. Since multicopters operate in most of the of time in hover, at small unmanned aerial systems (UAV), propeller blade airfoils operate at low Reynolds number or even beyond stall angle. To overcome these difficulties the corrections to aerodynamic coefficients are used and applied to vortex theory. Also, rotational effects are considered. This leads to significant improvement in the accuracy of modeling aircraft propellers, but for zero incident speed, it tends to overestimate produced thrust. The neural networks are used to reduce both computational time and time required to obtain the proper aerodynamic coefficient for various Reynolds and Mach number. Whole process was implemented in MATLAB (including GUI, NN, adaptive computing algorithms) and validated on five different propellers. Computed propeller performance is in good match with experimental data. For propeller optimization was selected method based on a calculus of variations. This method can find propeller with highest thrust for prescribed power requirements. To prove the presented approach an optimized propeller been designed. It has a higher thrust coefficient than a relevant competitor for some value of power coefficient.
|
|
| |
|
|
Propulsion unit of competition model airplane
Vančo, Miroslav ; Matějů, Jiří (oponent) ; Hájek, Tomáš (vedoucí práce)
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.
|
|
|
Univerzální charakteristiky pístových motorů s vrtulí
Šafránek, Martin ; Matějů, Jiří (oponent) ; Zikmund, Pavel (vedoucí práce)
Stanovení charakteristik pístových motorů s vrtulí je složitý úkol. Přesné výpočty jsou založeny na motorových a vrtulových charakteristikách od výrobců, které jsou ovšem pro výpočet značně náročné. Existuje také možnost použít zjednodušené modely, které dokážou predikovat dosažitelné hodnoty účinnosti vrtule a spotřeby paliva. Jsou založeny na jednoduchém průběhu účinnosti vrtule a maximálního výkonu. Avšak tyto modely bývají často velmi nepřesné, což je značná nevýhoda. Proto se nabízí možnost využít univerzální charakteristiky pohonných jednotek s vrtulí, které nabízí zpřesnění výpočtu výkonu a spotřeby paliva při použití relativně jednoduchého modelu. Diplomová práce se zabývá souhrnným popisem všech charakteristik pístových spalovacích motorů a vrtulí. Byl zde vytvořen matematický model, který pracuje podle určitého algoritmu na základě společné práce motoru a vrtule. Tento model dokáže mnohem přesněji predikovat potřebný výkon a spotřebu paliva v různých režimech letu. Výsledky byly aplikovány na výkony ultralehkého letadla, především na dolet, u kterého došlo ke značnému zvýšení.
|
|
|
Comparison of selected criteria of flight characteristcs on an airplane simulator
Melich, Peter ; Zikmund, Pavel (oponent) ; Matějů, Jiří (vedoucí práce)
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.
|
|
| |
|
|
Optimalizace vrtulí pro bezpilotní prostředky s uvážením hlučnosti
Ecler, Matěj ; Matějů, Jiří (oponent) ; Popela, Robert (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá optimalizací vrtulí s cílem snížení jejich hlučnosti. Na základě měření hluku sériových vrtulí byly zhodnoceny hlavní zdroje hluku vrtulí. Následnými 2D simulacemi proudění na jednotlivých profilech po rozpětí listů vrtulí byla zjištěna místa výskytu separačních bublin, které byly identifikovány jako potenciální zdroj hluku. Na základě těchto zjištění byly vrtule opatřeny turbulátorovými páskami o různých rozměrech a byl experimentálně ověřen jejich vliv na hlučnost a účinnost vrtulí. Výsledky měření neprokázaly přínos použitých turbulátorových pásek ke snížení hlučnosti ani ke zvýšení účinnosti.
|
|
|
Návrh ocasních ploch soutěžního modelu letounu
Hub, Pavel ; Šurkala, Martin (oponent) ; Matějů, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá návrhem ocasních ploch pro nový model soutěžního letounu. Úvod práce seznamuje čtenáře se soutěží Air Cargo Challenge 2019 a návrhovou koncepcí letounu. Rešeršní část se zabývá konfiguracemi ocasních ploch, jejich parametry a statistickým rozborem komerčně vyráběných modelů. Nejvhodnější konfigurace jsou pak podrobněji porovnány, přičemž jsou provedeny základní výpočty podélné stability. V poslední části je realizován výpočet zatížení a konstrukční návrh ocasních ploch včetně dimenzování některých nosných prvků.
|
|
|
Performance possibilities of VTOL Unmanned Aerial Vehicle
Bartlová, Tereza ; Matějů, Jiří (oponent) ; Juračka, Jaroslav (vedoucí práce)
This bachelor’s thesis describes and evaluates performance of vertical take-off and landing unmanned aerial vehicles (UAV) for a cargo transportation use case. The first part of the thesis describes a real-word problem with cargo transportation and how the problem could be solved using an unmanned aerial vehicle. The mission which an unmanned aerial vehicle would have to undertake is also described and performance requirements are specified based on this mission. The second part of the thesis focuses on analyses which evaluate the performance requirements and estimates the power required for an UAV which could fulfill the use case mission. The first analysis is based on performance data of both existing unmanned and manned aircraft. The second analysis focuses on finding a relationship between power and total propeller area. Next, a relationship between maximum take-off weight and total area of propellers is considered. And finally, different configurations types of vertical take-off and landing aircraft, their required power, and their total propeller area are compared. In the third part of the thesis, a tandem tilt-wing configuration, which is chosen as concept design for this use case, is evaluated. Firstly, the number of propellers and their diameter is chosen for this configuration and the power required is estimated. Secondly, the initial configuration design of the hybrid propulsion system is selected. And next a mass analysis of the initial aircraft design is performed and evaluated for feasibility. And finally taking into consideration the results of all of these analyses, a rough concept design drawing capable of fulfilling the use case mission is presented.
|
|
|
Posouzení vlivu modifikací křídla na poláru letounu
Mixová, Alexandra ; Matějů, Jiří (oponent) ; Navrátil, Jan (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá stanovením aerodynamické poláry letounu Roko NG, jejím zhodnocením a návrhem modifikace křídla, vlivem modifikace na poláru letounu a určením základních letových výkonů. V úvodu je vysvětlena problematika a základy aerodynamiky. Následuje seznámení s konkrétním typem a porovnání s podobnými ultralehkými letadly. Měřením je stanovena skutečná polára, kterou lze porovnat s analyticky stanovenou polárou stávajícího letounu, a analyticky stanovenou polárou letounu s modifikovaným křídlem. Z nově stanovené poláry jsou vyjádřeny základní letové výkony a porovnány s letovými výkony stávajícího letadla.
|
host ::
RSS.