Diplomová práce byla vytvořena ve spolupráci se společností Tomark Proton s.r.o. při vývoji letounu
s kolmým vzletem a přistáním poháněném vodíkovým článkem. Projekt financovaný z fondů EU je
prvním letoun s kolmým vzletem a přistáním, který je už od úvodní fáze navrhován s pohonem na
vodíkové palivové články. Projekt se nachází v úvodní fázi, kdy diplomová práce slouží jako studie
koncepčního návrhu uchycení nekonvenční nádrže na stlačený vodík a z toho vyplývající konstrukční
úpravy trupu.
V úvodu diplomant stručně popisuje pozadí projektu a zadání práce. Blíže se zabývá obecným
rozborem takových nádrží na stlačená vodík a představuje nádrž, která má být do letounu zastavěna
včetně zástavbových podmínek. Ty se rodily v průběhu práce z diskusí v širším projektovém týmu.
Podrobně jsou zpracovány požadavky předpisu na zástavbu nádrže a výpočet zatížení. Vzhledem
k tomu, že se jedná o letoun s kolmým vzletem a přistáním, byly uvažovány i požadavky na vrtulníky
CS27.
Následující kapitola popisuje samotný konstrukční návrh zástavby nádrže do trupu a přírubu spojení
přední a zadní části trupu. Vzhledem k tomu, že spojení trupu a uchycení nádrže se vzájemně prolíná,
jedná se defacto o jeden konstrukční uzel. Součástí návrhu je i rozmístění a stanovení velikosti
montážních otvorů.
Práce dále pokračuje podrobným výpočtem zatížení pevnostní kontrolu. Zatížení zadní části trupu
bylo stanoveno ze sil na ocasní plochy dle CS23 a zatížení od nádrže podle CS23 a CS27. Přehlednosti
této kapitoly by jistě přidala přehledná tabulka se shrnutím rozhodujících případů zatížení v závěru
kapitoly.
Pevnostní kontrola v následující kapitole kombinuje analytický přístup s metodou konečných prvků.
Analytický přístup byl zvolen pro kontrolu příruby spojená trupu a zejména pro kontrolu tahových
předepnutých šroubů, které byly použity u obou konstrukčních prvků (příruba a uchycení nádrže).
Konzoly uchycení nádrže včetně svěrných spojů a předepnutých šroubových spojů byly modelovány
metodou konečných prvků s uvážením geometrických nelinearit. K uzavření celkové analýzy návrhu
by se ještě hodila analýza navazující konstrukce trupu z kompozitních materiálů, která z časových
důvodů nebyla provedena.
Práce je na slušné formální i grafické úrovni s uváděním citací. Jazykovou kvalitu nehodnotím, práce
je psaná slovensky. Diplomant k práci přistupoval zodpovědně, pravidelně konzultoval se svým
vedoucím a ve výsledku vytvořil návrh konstrukčního uzlu na profesionální úrovni, která v projektu
v současné fázi pomůže.
Práci doporučuji k obhajobě.

Cílem zadání práce byl přehled dostupných a vhodných tlakových nádob na stlačený vodík z hlediska hmotnosti, vhodného doletu letounu a technické realizace, technická rešerše požadavku na zástavbu podle leteckých stavebních předpisů a údržby, čerpání paliva a servisních požadavků v rámci provozu letounu. Dále pak návrh řešení uchycení nádrže v letounu, pevností kontrola uchycení, návrh technického řešení modifikace trupu pro snadnou obsluhu a montáž zastavených vodíkových technologií.

Práce představuje dobrý základ pro vlastní konstrukční návrh a pevnostní kontrolu. Přesto je třeba vytknout autorovi řadu připomínek. Nejprve formální: práce, seč je ve slovenském jazyce, i tam se dělají čárky mezi větami. Také terminologie pokulhává, např. „skrutka“ není přesný název pro svorník. Podobně, užíváme termín součinitel rezervy pro Reseve factor (tab. 39). A občas i překlepy, např str. 31- překlep SOP namísto VOP, dále v tabulce 10, se mluví o SAT křídla. 

Ke konstrukčnímu návrhu namítám, že obrázek letounu na str 12 nedává tušit umístění motoru a vrtule v pření části trupu. Také není zřejmé, jak se student při návrhu vyrovnal s elektrochemickou korozí mezi trupem a spojovacím materiálem.

Z faktických poznámek dále hlavně podtrhuji nešťastné rozdělení výpočtu zatížení rozdělením kapitol definující násobky a následně síly, podobně střídání výpočtu pro spoj a uchycení nádrže. To dělá celý výpočet nepřehledným s velmi obtížnou kontrolou. K tomu dodávám:
Str. 13 – tabulka 2 je pro požadované zadání zcela zbytečná.

Str. 19 – srovnání jednotlivých požadavků a paragrafů doporučuji vzestupně a systematicky. Uváděné násobky nespecifikují, zda se jedná o provozní či početní hodnotu!

Str. 20 – celé definování zatížení nádrže je zmatené a nejednoznačně definované.

Kap 4.2.3 nezohledňuje při výpočtu vyvažovacího zatížení zápornou část obálky.

Str. 33 - Proč při výpočtu manévrovacího zatížení VOP autor uvažuje vstupní násobek 0?

Příloha 1 uvádí dvojité číslování zatěžovacích případů, a neuvádí, zda se jedná o LL či UL.

V rámci konstrukce a pevnostního výpočtu uvádím:

Str. 48 – v zatížení spojů axiální silou je také nutno uvažovat vliv zatěžující Fx (setrvačné síly v podélném směru)

Str. 53 – ve vztahu 4.72 je třeba zohlednit vliv znaménka sinusové složky úhlu a orientaci sil Fy a Fz. Vhodná by byla i kontrola přepážky.

Doporučuji připojení přírub i do potahu pro jednodušší přenos krutu.

Za nevhodné považuji v tabulce 33 společně uvádět početní a provozní zatěžovací případy!

 

Navržené řešení předepjatého spoje (obr 30) je absolutně nevhodné. Uložení svorníku do pouzder přepážek s vůlí, podobně i do přírub bude vyvolávat nedostatečný přenos smykem. Stejně tak přesah závitu do rozhraní pouzdro – příruba je z pohledu cyklického zatěžování nešťastné. S ohledem na délku spoje bude docházet k ohybu svorníku! Dále pak není zřejmé, proč autor uvažuje deformaci pouze přední příruby při výpočtu předpětí. Utahovací moment daný předpokladem koeficientu 0,2 je velmi nepřesná hodnota a vyžaduje ověření s ohledem na typ užitého maziva.

Závěrem, pokud hodnotím plnění cílů zadání, bych více ocenil širší výběr nádrže, včetně hodnocení dodavatele a certifikace a možnosti instalace. Celkově však se třeba ocenit rozsah prací. Předložená práce je kompaktní a doporučuji ji k obhajobě. Topics for thesis defence:

1. Proč v tabulce 30 je Poissonova konstanta 0,3 pro ocel a 0,33 pro dural. Z jakých podkladů jste čerpal tyto charakteristiky?
2. Vysvětlete užití vztahu 5.23. pro výpočet dovoleného napětí kompozitu v otlačení v podélníku.
3. Na obr. 30 a obr 34 popište tvar pouzder a vysvětlete funkce jednotlivých ploch.