Tento obor připravuje studenty na samostanou tvůrčí práci v konstrukční praxi a klade důraz na komplexní znalosti, integrování poznatků vědy, techniky a také umění v procesu projektování. Studenti , kteří se soustředí na problémy oblasti procesního inženýrství, jsou vedeni k samostatnosti při řešení vývoje, optimálního vedení, efektivního navrhování a projekce procesů v různých průmyslových oblastech.

prof. Ing. Václav Píštěk, DrSc.

1. Adaptivní řízení proudu na základě vyhodnocení tlakového pole na povrchu křídla

   Cílem doktorského studia je analýza možností aktivního řízení proudu vzduchu okolo křídla letounu v reálných podmínkách, a to na základě vyhodnocení tlakového pole na povrchu křídla. Tato progresivní technologie umožní detekci změny podmínek dříve než konvenčně používané vyhodnocení stavových veličin letounu s následujícím zásahem klasických aerodynamických prvků řízení. Výše uvedená technologie najde uplatnění především v systémech automatického řízení letu, např. na palubě bezpilotních prostředků. Předmět studia zahrnuje následující etapy: - analýza a výběr vhodných akčních prvků pro daný problém - analýza a výběr vhodných senzorů pro monitoring stavu tlakového pole - definice zákona řízení na základě měřených parametrů - stavba demonstrátoru pro tunelové ověření Nástroje použité pro řešení se opírají o zpracování teoretické rešerše, numerické modelování problému, ověření konceptu v laboratorních podmínkách a demonstrace na bezpilotním prostředku.

   Školitel: Jebáček Ivo, doc. Ing., Ph.D.

2. Analýza a modelování tuhostních charakteristik hydraulických a elektrických aktuátorů řízení letadla.

   Současným trendem ve stavbě malých dopravních letadel, vybavených automatickými soustavami řízení, je využití hydraulických a elektrických agregátů pro ovládání řídicích ploch letounu. Na tyto agregáty jsou kladeny vysoké požadavky na hmotnostní, energetické a dynamické vlastnosti. Při analýze soustav řízení letounu je nutné uvažovat účinky aeroelastických jevů na konstrukci a letové režimy letounu. Negativní účinky těchto aeroelastických jevů mohou vést až k haváriím letounu. Zařazení hydraulických nebo elektrických aktuátorů do soustav řízení letounu přináší zvýšené nebezpečí vzniku těchto aeroelastických jevů. Cílem disertační práce je stanovení vlivu tuhostních vlastností hydraulických a elektrických aktuátorů na aeroelastické jevy letounu. Na základě teoretické analýzy a modelování vlastností aktuátorů řízení navrhnout metodiku posuzování jejich účinků na vznik nebezpečných aerodynamických jevů a stanovit metodiku experimentálního určení jejich tuhostních charakteristik.

   Školitel: Třetina Karel, doc. Ing., CSc.

3. Implementace bionických systémů v adaptivním řízení proudění

   Analýza bionických principů letu, ovlivňování mezní vrstvy, řízení vztlaku a dalších u ptáků, hmyzu a ryb (obecně inspirace aerodynamikou živočichů a rostlin) z hlediska možností jejich využití při adaptivním řízení proudu v leteckých a automobilních aplikacích k řízení vztlaku a odporu. Návrh specifického systému a jeho výpočetní optimalizace s následným experimentálním ověřením.

   Školitel: Juračka Jaroslav, doc. Ing., Ph.D.

4. Metody zajištění bezpečnosti a spolehlivosti u moderních soustav letadel s využitím konceptu „More-Electric Aircraft“

   Vybavení moderních letadel směřuje k rozvoji konceptu „More-Electric Aircraft“. V rámci tohoto konceptu dochází k přechodu u funkcí zajišťovaných dříve neelektrickými soustavami na soustavy elektricky ovládané (v současnosti např. soustava vysouvání vztlakových klapek, vysouvání podvozku, ovládání vyvažovacích ploch, systém odledňování, atd.) - což klade také zvýšené požadavky na zajištění bezpečnosti a spolehlivosti elektrických soustav a na nové formy průkazu. V rámci disertační práce se očekává zhodnocení trendů v této oblasti, rozbor soustav vhodných pro změnu do podoby elektricky ovládaných soustav. Součástí budou i rozbory silových poměrů a potřebných výkonů pro ovládání vybraných soustav (např. soustava ovládání vztlakové mechanizace, části soustavy řízení, apod.). Očekává se také, že budou řešeny metody průkazu bezpečnosti a spolehlivosti perspektivních elektrických prvků a soustav zajišťujících kritické funkce. Disertační práce nebude zaměřena na vývoj elektrické soustavy (popř. elektrických komponent). Cílem je souhrn poznatků o možnostech náhrady stávajících soustav letadel elektrickými/elektromechanickými prvky, jejich zástavbě, o metodách zajištění jejich spolehlivosti (zálohování, zkoušky, atd.) a formách průkazu při certifikaci.

   Školitel: Hlinka Jiří, doc. Ing., Ph.D.

5. Vlastnosti integrálně vyztužených konstrukcí z hlediska „damage tolerance“ a možnosti jejich zlepšení.

   Význam integrálně vyztužených dílů v konstrukci letadel se neustále zvyšuje, protože umožňují výrazně snížit objem sestavovacích prací a tím i celkové výrobní náklady. Příkladem takových dílů jsou integrální potahové panely trupu a křídel, vyráběné vysokorychlostním obráběním. Tyto panely však nemají srovnatelnou odolnost proti šíření trhlin oproti panelům skládaným (nýtovaným). Jednou z možností zlepšení je aplikace kompozitních materiálů a technologie lepení k lokálnímu vyztužení uvedených konstrukčních dílů. Z technologického hlediska se jedná o hybridní lepené spoje kovových a kompozitních materiálů. Cíl dizertační práce: Analýza poznatků o vlivu konstrukčních, technologických a provozních faktorů na pevnost a životnost lepených spojů hybridních materiálů. Ověřit vliv lokálního vyztužení obráběných panelů aplikací kompozitních, případně hybridních vrstvených materiálů, na šíření únavových trhlin. Dizertační práce má vazbu na projekt 13722/2211/TA13407000 - Centrum kompetence (TE2000032) WP 2

   Školitel: Klement Josef, doc. Ing., CSc.

6. Využití hybridních raketových motorů pro přesné přistání u meziplanetárních sond

   Analýza výhod hybridního raketového motoru parafín/peroxid vodíku při přesné regulaci tahu. Analýza požadavků generátoru tahu v průbehu brždění a přistání meziplanetárního tělesa. Návrh systému propulze a náveh jeho instalace na demonstrátoru meziplanetární sondy.

   Školitel: Juračka Jaroslav, doc. Ing., Ph.D.