Master's Thesis

Evaluation of technologies for achieving sustainability in air transport

Final Thesis 2.32 MB

Author of thesis: Bc. Karel Ryšavý

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Miroslav Šplíchal, Ph.D.

Reviewer: doc. Ing. Pavel Zikmund, Ph.D.

Abstract:

The development of aircraft technologies is more than ever motivated by the prevention of irreversible climate impacts, further reinforced by the prediction of continuous growth of civil air transport volume. The climate goal of achieving carbon neutrality of civil aviation under the „Net Zero 2050“ target places emergent demands on the overall reduction of CO2, achievable through new aircraft technologies, the transition to sustainable aviation fuels, and other strategies.
This master’s thesis focuses on the methodology of evaluating both quantitative and qualitative criteria of emerging aircraft technologies. Subsequently, original evaluation frameworks are defined and applied to the practical assessment of selected major development programs of aircraft manufacturers and technologies in the areas of wing and fuselage design, jet engines, and hydrogen-powered aircraft. Through this process main risks of technologies are identified, relevant physical principles are explained throughout the thesis, and the final evaluation identifies the aircraft technologies with the greatest potential contribution.

Keywords:

Aircraft technology, Technology Assessment, wing aspect ratio, engine bypass ratio, Sustainable Aviation Fuel, Hydrogen propulsion, IATA

Date of defence

08.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaEznamka

Grading

E

Process of defence

Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpovídal na otázky oponenta a na další otázky přítomných, např. jak v kontextu udržitelnosti myslíme na ekologii a ekonomii, jak jste určil zmíněná rizika, atd. Komise nakonec studenta ohodnotila stupněm za E.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Aerospace Technology (N-LKT-P)

Specialization

Airtransport and Airport Technology (TLT)

Composition of Committee

Ing. Radomír Janík (člen)
Ing. Jakub Jasaň (člen)
Ing. Jaroslav Jonák, Ph.D. (člen)
Ing. Jiří Chlebek, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Benedikt Badánik, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Vladimír Smrž, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Slavomír Vosecký, CSc. (místopředseda)

Supervisor’s report
Ing. Miroslav Šplíchal, Ph.D.

Záměrem zadání práce bylo vytvoření metodiky pro hodnocení technologií, které letecký průmysl zvažuje využít k dosažení udržitelnosti letecké dopravy. Součástí navržené metodiky mělo být i zhodnocení rizik spojených s realizovatelností těchto technologií.

Z hlediska splnění cílů autor nerespektoval doporučení vedoucího práce a zvolil si vlastní přístup k řešení práce, který je zaměřený především na popisu vybraných vývojových programů, aktuálně realizovaných startupy a významnými společnostmi v leteckém průmyslu. Tyto programy / technologie autor v práci hodnotí především pomocí stupňů technologické (TRL), výrobní (MLR) a systémové (SRL) připravenosti. Uvedený systém autor doplňuje o další vlastní bodové hodnocení založené na vlastní subjektivní úvaze. Autor deklaruje, že přebírá dosažené TRL a další parametry zveřejněné společnostmi, které realizují výzkum. Používání takto deklarované úrovně TRL však může být problematické, protože společnosti vyvíjející technologie mají tendenci nadhodnocovat skutečný stav. Objektivní úroveň TRL měla být stanovena autorem na základě vlastní definice kritérií a doplněna o další objektivně měřitelné prvky. Vhodné by bylo například uvedení, kdy byla technologie poprvé demonstrována, jak dlouho již trvá vývoj a například bariéry, které mohou bránit jejímu nasazení. Autorem vybrané programy se zaměřují na specifické oblasti a jejich přímé srovnání přináší diskutabilní výsledky. Vhodnější by bylo porovnávat programy z hlediska jejich přiblížení k teoretickým limitům fyzikálních omezení.

Cíle práce tedy byly splněny jen ve velmi omezeném rozsahu a s ohledem na autorovo subjektivní hodnocení je využitelnost shromážděných informací problematická. Závěr zůstává otevřený z hlediska odhadu budoucího směřování leteckého průmyslu.

Zpracování práce dále snižuje její hodnotu. Text práce je strukturován jako přehled autorových myšlenek a postřehů, což není vhodný formát pro odbornou práci. V textu jsou místy používány hovorové výrazy, nebo nestandartní obraty. Struktura vět a jejich návaznost komplikuje čtení a připomíná spíše poznámky pro další zpracování. V textu se objevují překlepy. Autor také často používá v textu citace bez adekvátního kontextu, což nutí čtenáře hledat ve zdrojových materiálech.

Celkově je práce je na hraně obhajitelnosti. Výsledný stupeň hodnocení vychází z ocenění intenzivní snahy autora odstranit největší nedostatky práce, těsně před termínem odevzdání.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání E
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod F
Vlastní přínos a originalita E
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry E
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii F
Logické uspořádání práce a formální náležitosti E
Grafická, stylistická úprava a pravopis F
Práce s literaturou včetně citací E
Samostatnost studenta při zpracování tématu B

Grade proposed by supervisor: E

Reviewer’s report
doc. Ing. Pavel Zikmund, Ph.D.

Diplomová práce se zabývá velmi aktuálním tématem hodnocení technologií pro dosažení udržitelnosti letecké dopravy. Autor v ní ukazuje široký přehled v oblasti současných trendů leteckých technologií, alternativních paliv i strategií dekarbonizace letectví.

Práce je zpracována velmi osobitým a nekonvenčním stylem. Bohužel vykazuje určité nedostatky v koncepčnosti a odborném způsobu zpracování. Namísto analytického přístupu se čtenář v řadě pasáží setkává především se subjektivními názory a hodnoceními autora, která nejsou vždy dostatečně podložena odbornými argumenty.

Oceňuji autorův zájem o disertační práci Kirbyho [74], která představuje jeden z významných zdrojů použitých v práci. Její nadměrné využívání (přibližně dvacet citací) však podle mého názoru odvádí pozornost od vlastního tématu diplomové práce. Navíc se jedná o více než 25 let starou práci zaměřenou na koncepční návrh letadel, jejíž relevance k některým diskutovaným tématům není vždy zcela zřejmá.

Za hlavní slabinu práce považuji navrženou metodiku hodnocení technologií. V práci postrádám širší rešerši existujících přístupů a metod používaných pro hodnocení technologií. Překvapivé je zejména to, že autor necituje ani doporučenou publikaci uvedenou v zadání práce (Grunwald: Technology Assessment: Concepts and Methods), která se danou problematikou přímo zabývá. Kritéria použitá v navržené metodice jsou volena převážně na základě autorova úsudku a jejich výběr ani zvolené váhy nejsou dostatečně podloženy relevantními daty či odbornou literaturou. Navíc metodika neumožňuje vzájemné porovnání technologií hodnocených v kapitolách 2.7–2.10, ale pouze srovnání technologií v rámci jednotlivých kategorií. Další významnou slabinou je skutečnost, že metodika neobsahuje hodnocení environmentálních dopadů jednotlivých technologií, přestože právě tento aspekt je vzhledem k tématu práce zásadní.

Celkový dojem z práce je velmi kontroverzní. Na jednu stranu, autor nastudoval velké množství literatury, ze které vytvořil požadovaný hodnotící rámec technologií. Na druhou stranu, hodnotícímu rámci chybí odborné základy a pro další použití se nejeví jako použitelný.

S ohledem na uvedené připomínky hodnotím práci stupněm uspokojivě /D a doporučuji ji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání D
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod D
Vlastní přínos a originalita C
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry E
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii F
Logické uspořádání práce a formální náležitosti D
Grafická, stylistická úprava a pravopis D
Práce s literaturou včetně citací C
Topics for thesis defence:
  1. Zdůvodněte, proč emise CO₂ nebyly zahrnuty mezi hodnoticí kritéria technologií, a navrhněte způsob jejich začlenění do použité metodiky hodnocení.

Grade proposed by reviewer: D

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová