|
|
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.
|
|
|
Airfoils Evolution and Summary
Kerndl, Jindřich ; Dofek, Ivan (referee) ; Zikmund, Pavel (advisor)
This bachelor thesis describes the evolution and overview of airfoils. The first part is about the airfoil characteristics and their significance. The second part reflects the historical evolution of airfoils for piston engine powered aircraft. The conclusion compares the airfoils of currently used light sport aircraft of Czech and foreign producers.
|
|
|
Airborne wind energy system
Killioglu, Can ; Popela, Robert (referee) ; Zikmund, Pavel (advisor)
The master's thesis deals with the issue of flying wind turbines, which is an innovative area of renewable energy. The main advantage of these power plants over conventional wind turbines is their ability to reach higher altitudes and thus take advantage of stronger wind conditions. An important part of the thesis is the aerodynamic analysis of the rotor in autorotation mode, which investigates the behaviour of the propeller rotor. Furthermore, the conceptual and structural design of a selected type of flying wind turbine is carried out.
|
|
|
Recent progress in pilot-aircraft haptic feedback
Suchnová, Klára ; Horpatzká, Michaela (referee) ; Zikmund, Pavel (advisor)
This bachelor thesis deals with the recent progress in pilot-aircraft haptic feedback. Haptic feedback is intended to help the pilot perform his tasks more easily. Above all, it should focus on relieving the strain on his vision and hearing to increase flight safety. It can be used not only for the actual control of the aircraft but also for other tasks such as navigation. Haptic systems bring a lot of advantages in the actual control of the aircraft, but they also have their disadvantages in certain cases.
|
|
|
Aircraft simulation model and analysis tool
Búliková, Tereza ; Daněk, Vladimír (referee) ; Zikmund, Pavel (advisor)
Základem popisu pohybu letounu jsou pohybové rovnice. V letectví se vyskytují v několika formách, pro které se nabízí různá řešení. Práce uvádí nejběžnější používané typy rovnic, nastiňuje jejich odvození a uvádí příklady jejich řešení. Z rovnic pohybu lze také odvodit další charakteristiky, jako je například dynamická stabilita letounu, která je důležitá pro hodnocení bezpečnosti letu a jeho kvality. V práci jsou popsané kritéria hodnocení, přičemž praktická část práce spočívá ve vytvoření vyhodnocovacího softwaru v prostředí Matlab s možností hodnotit různé typy letadel. Splnění kritérií je jednou z podmínek úspěšné certifikace letounu. Dále byl na základě pohybových rovnic vytvořen letecký simulátor v prostředí Simulink, který využívá dvě zobrazovací prostředí - Unreal Engine a FlightGear a taktéž umožňuje simulovat let různých letadel na základě znalosti jejich stabilitních derivací.
|
|
|
Proposal of flight testing programme of AirCar airplane
Barus, Viktor ; Zikmund, Pavel (referee) ; Vlček, Dalibor (advisor)
This research thesis is designed to introduce the reader to flying cars, flight performance theory and flight characteristics, and certification flight tests. The first chapter of this thesis deals with the introduction of the AirCar flying car. The second chapter focuses on an analysis of the certification specifications of CS-23 Amdt 6 with AMC2 by CS-23 Amdt 4. The third chapter introduces the flight tests, followed by the theoretical part in the fourth and fifth chapters dedicated to flight performance and flight characteristics. The last chapter is devoted to the design of the flight test programme.
|
|
|
Hybrid propulsion aircraft
Křivánek, Michal ; Šplíchal, Miroslav (referee) ; Zikmund, Pavel (advisor)
The growing efforts to reduce emissions in aviation may benefit from the use of hybrid propulsion, which is the topic of this bachelor’s thesis. The first section presents an overview of the impact of aviation on the environment as well as further motivation for the use and development of hybrid propulsion systems, due to low battery energy density, currently inadequate for purely electric aircraft use, and both complications and advantages offered by hydrogen used as fuel or in the form of fuel cells. Furthermore, it suggests a possible use of hybrid propulsion in inhabited areas and in both civil and military aviation. An overview of the most commonly used hybrid propulsion configurations follows noting the advantages and disadvantages of each of them. The next section presents an overview of several propeller-driven aircraft projects utilizing hybrid propulsion systems consisting of vertical, extremely short and standard take-off and landing vehicles, followed by a list of selected full-scale propeller-driven demonstrators utilizing hybrid propulsion systems. The final section evaluates the performance of several demonstrators in comparison to their combustion engine counterparts. The most significant advantages of hybrid propulsion aircraft are an increase in range, a substantial decrease in fuel consumption and a decrease in operation cost. However, hybrid propulsion systems also present their disadvantages too, most importantly an increase in vehicle mass and a decrease in number of passengers or amount of cargo. Lastly, the future of hybrid propulsion in aviation is outlined, considering multiple possible scenarios of development.
|
|
|
Urban Air Mobility VTOL personal vehicle design
Polčák, Marek ; Zikmund, Pavel (referee) ; Popela, Robert (advisor)
Diplomová práce se věnuje koncepčnímu návrhu pilotovatelného prostředku pro UAM. V průběhu návrhu byla vyvíjena snaha zachovat původní myšlenku létajícího motocyklu, což vedlo ke zvolení konfigurace multikoptéry. Na základě statistického průzkumu stávajících konceptů a vstupních požadavků bylo možné odhadnout vstupy pro první iteraci návrhu propulzního systému, který sestává z výběru vrtulí, motorů, kontrolérů a předběžného návrhu baterie. Nakonec byla zvolena konfigurace koaxiální kvadrokoptéry. Klíčovou částí koncepčního návrhu je samotná konstrukce, která je navržena jako prutový duralový rám s krytovými prvky z uhlíkového kompozitu. Motory s vrtulemi jsou uchyceny v nosných prstencích, které přináší aerodynamické a konstrukční výhody. Tyto prstence jsou také navrženy z uhlíkového kompozitu, jejichž vrstvová skladba byla navržena tak, aby dokázala bezpečně přenést dané zatížení. Pevnost navržené prutové konstrukce a kompozitních prstenců byla poté zkontrolována pomocí výpočtu metodou konečných prvků. Pevnostní analýza prutové konstrukce pomohla snížit celkovou hmotnost úpravou průřezu použitých kruhových profilů. MKP analýza kompozitního prstence byla provedena pro dynamické zatížení při přechodu do dopředného letu a byla klíčovým nástrojem pro definici vhodné skladby laminátu kompozitních prstenců tak, aby se docílilo kompromisu mezi hmotností a dostatečnou pevností. Největší důraz musel být kladen na napojení prstenců na centrální prutovou konstrukci, jelikož je využito mechanických spojů, které vytváří silné koncentrátory napětí. V těchto místech bylo zapotřebí silně zesílit laminát a využít zalaminovaný duralový plát, jenž pomohl zvýšit pevnost v těchto místech. Kromě kompozitních dílů prstenec využívá duralové součásti, které byly také zkontrolovány výpočtem. VTOL prostředky mohou silně využívat výhod přízemního efektu. K výpočtu letových výkonů ve visu s vlivem přízemního efektu, byla provedena CFD analýza. Vliv přízemního efektu byl zkoumán ve visu ve třech různých vzdálenostech od země. Vliv přízemního efektu na letové výkony byl vyhodnocen na základě výdrže baterie ve visu, pro který je třeba generovat menší tah a spotřebovávat méně elektrické energie, než by bylo třeba ve větší vzdálenosti od země. Druhá část aerodynamických výpočtů se věnovala určení součinitele odporu v dopředném letu, jenž byl zkoumán ve třech různých naklopeních. Výsledky byly dále využity pro výpočet závislosti rychlosti letu na úhlu naklopení, výdrže baterie a dolet. V závěrečné části práce byly navrženy dva možné způsoby provedení řízení a bylo shrnuto přístrojového vybavení, které by umožnilo bezpečný let.
|
|
|
Mathematical model verification for flight simulator
Kminiaková, Tatiana ; Zikmund, Pavel (referee) ; Sklenář, Filip (advisor)
The diploma thesis deals with the flight test program which is necessary to obtain the required data for EASA/FAA flight simulator certification. Flight tests are focused on flight performance and characteristics. Required regulations are selected and described. To verify the simulator model and certification parameters a flight test program was created. The flight test program is composed of flight and ground tests. In the final part of the thesis, the flight test evaluation procedure is shown. Each test contains the final valuation or recommendation for simulator model modification.
|
|
|
An overview of the spacecraft re-entry on Earth
Macejko, Jakub ; Zikmund, Pavel (referee) ; Daněk, Vladimír (advisor)
This bachelor’s thesis is a research thesis describing the issue of the spacecraft, space probes, and other space bodies' re-entry on Earth. This thesis is divided into five chapters. In the first four chapters, the reader will learn about the distribution of re-entry methods, types of re-entry trajectories, and thermal issues. In the last and most comprehensive chapter, the reader will learn about the methods of kinetic energy reduction used in the final stages of re-entry
|
guest ::
RSS feed.