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.

1. Aerodynamická analýza možností zařízení pro aktivní řízení zatížení křídla

   Cílem doktorské práce je výzkum v oblasti aerodynamického řízení zatížení křídla, zejména pak zatížení od vzdušného poryvu. V práci budou prozkoumány jednotlivé možnosti mechanických zařízení pro řízení zatížení a posouzeny možnosti jejich použití. Perspektivní zařízení bude podrobněji analyzováno pomocí nestacionární CFD simulace, jejímž cílem bude zjištění aerodynamických charakteristik (rychlost odezvy křídla na funkci zařízení). Výsledkem práce by měl být koncepční návrh zařízení, vymezení oblastí pro praktickou aplikaci.

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

2. Diagnostika hydraulických soustav letadel

   Hydraulická soustava letadla přímo ovlivňuje bezpečnost a spolehlivost letadla i náklady na jeho provoz a údržbu. Údržbové práce a prohlídky hydraulické soustavy letadla v předepsaných časových intervalech nedávají dostatečné informace o jejím reálném technickém stavu. Vývoj metod údržby hydraulických soustav směřuje k údržbám závislých na jejich skutečném technickém stavu. Údržba hydraulické soustavy letadla podle technického stavu však vyžaduje vhodnou diagnostiku. Cílem práce je stanovení minimální množiny diagnostických parametrů, navržení a experimentální ověření metod a technických prostředků vhodných pro bezdemontážní zjišťování a vyhodnocování technického stavu hydraulické soustavy letadla dané kategorie.

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

3. Ekologické aspekty provozu civilních letadel na letišti

   Ekologie provozu civilních letadel v poslední době nabývá na důležitosti. Vzhledem k neustále se zvyšujícímu objemu provozu je snaha snížit jeho negativní působení nejen na lidské zdraví, ale i na okolní prostředí a jeho faunu a flóru.. Toto je třeba především v okolí letišť, kde se střetávají požadavky na zajištění vzrůstající kapacity provozu s požadavky na snižování zátěže životního prostředí a s požadavky územního plánování nejvíce. Cílem práce bude zmapovat všechny možné aspekty vzájemného ovlivňování leteckého provozu a okolí a návrh metodiky snižování negativních důsledků provozu letadel na životní prostředí při zachování (nebo zvýšení) provozní bezpečnosti. Důraz by měl být kladen především na oblast hluku, který bývá nejvážnějším ekologickým problémem v provozu letišť.

   Školitel: Vosecký Slavomír, doc. Ing., CSc.

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

   Vybavení letadel v kategorii tzv. všeobecného letectví (General Aviation) 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, atd.) - což klade také zvýšené požadavky na zajištění bezpečnosti a spolehlivosti elektrických soustav a na nové formy průkazu. Tento trend souvisí rovněž s očekávanou adaptací elektroimpulzních soustav řízení pro použití v malých letounech, s vývojem bezpilotních prostředků (UAV) a s hledáním nekonvenčních zdrojů energie na palubě letadel (využití vodíkových palivových článků, apod.). 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, že těžištěm bude řešení metod 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. Pevnostní analýza nosníku s tenkou stojinou - vliv otvorů a tahového pole

   Nosník s tenkou stojinou je základní konstrukční prvek leteckých konstrukcí. Zvláštností je významný podíl stojiny pro přenos celkové posouvající síly. Úspory hmotnosti je dosaženo odlehčovacími otvory různých tvarů, které vyžadují zvláštní rozbor napjatosti a únosnost zejména po ztrátě stability. Zvlněná stojina navíc přídavně zatěžuje pásnice nosníků, rozpěrky a nýtová (lepená) spojení. Složitost napěťového stavu a únosnosti je obtížně definovatelná a i když existují určitá doporučení je obtížné bezpečně stanovit únosnost nosníku jako celku s uvážením všech zmíněných vlivů.

   Školitel: Píštěk Antonín, prof. Ing., CSc.

6. Použití alternativních paliv v segmentu všeobecného letectví, ekonomické a ekologické aspekty

   Rostoucí ceny leteckých pohonných hmot a snižující se zásoby ropy, nutí provozovatele letadel hledat vhodné alternativy ke klasickým leteckým palivům. V současnosti jsou zvažovány různé alternativní paliva od biopaliv po vodíková paliva. Většina současných výzkumů je zaměřena na dopravní letouny a segment letadel všeobecného letectví je v současnosti opomíjen. Množství letounů v této kategorii bude též vyžadovat nalezení vhodných alternativních paliv pro budoucí rozvoj. Cílem práce je zhodnocení současných trendů v oblasti použití alternativních paliv v letectví a stanovení pravděpodobných scénářů možného budoucího vývoje u letounů kategorie všeobecného letectví. Důraz by měl být položen na posouzení ekonomických a ekologických dopadů z hlediska jejich obecné realizace.

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

7. Realizace mezinárodních požadavků na vzdělávání leteckého personálu

   Vzdělávání leteckého personálu je neustále se vyvíjející proces odrážející nejnovější požadavky jak v oblasti technické, tak v oblasti bezpečnosti leteckého provozu. V oblasti vzdělávání pilotů letounů a vrtulníků v ČR je proto třeba nově definovat připravované mezinárodní požadavky, včetně jejich vyhodnocení na základě analýzy dosavadních zkušeností. Dále je třeba navrhnout metodiku tvorby osnov učebních materiálů pro vzdělávání pilotů. Následně je třeba vytvořit inovované podrobné osnovy učebních materiálů pilotů letounů a vrtulníků a navrhnout osnovy v ČR neexistujících učebních textů, popř. modifikace stávajících textů pro piloty letounů a vrtulníků.

   Školitel: Kulčák Ludvík, prof. Ing., CSc.

8. Vlastnosti nýtových spojů s deformačně zpevněnými otvory

   V nýtových spojích leteckých konstrukcí jsou kritickým místem otvory pro nýty, kde často dochází k iniciaci únavových trhlin. Deformačním zpevněním vzniká ve stěně otvoru tlakové napětí, které ovlivňuje iniciaci trhlin a zlepšuje únavové vlastnosti spoje. Optimální uplatnění metody v praxi vyžaduje rozsáhlé znalosti o vlivu řady faktorů, např. velikosti deformace, materiálové skladbě a geometrii spoje, pracovních podmínek, způsobu namáhání. Cíle doktorské práce: - Analýza současných poznatků - Experimentální ověření vlivu konstrukčních, technologických a provozních faktorů na vlastnosti deformačně zpevněných víceřadých nýtových spojů - Návrh a verifikace modelu pro predikci únavového života víceřadého nýtového spoje s deformačně zpevněnými otvory

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

9. Vliv materiálových, technologických a konstrukčních vad na únosnost kompozitních konstrukcí

   Při návrhu extrémně namáhaných kompozitních konstrukcí lehkých letadel se v současnosti stále nejvíce využívají konzervativní empirické postupy. Moderní výpočtové metody (MKP) se využívají jen omezeně z důvodů neshody výpočtu s testy reálné konstrukce. Příčinami těchto neshod je použití anizotropních a nehomogenních materiálů, jejich komplikovaný popis, konstrukční a strukturální spoje uvnitř konstrukce a výrazný vliv použité technologie na výsledné vlastnosti. Experimentální část práce bude obsahovat sérii laboratorních měření vzorků materiálu, dílčích konstrukčních prvků a technologických vzorků komplexní kompozitní konstrukce. Numerická část práce bude zaměřena na možnosti simulace kompozitních konstrukcí moderními výpočtovými metodami na úrovni mikromodelu i makromodelu. Cílem práce je identifikace kvantifikace důležitých faktorů ovlivňujících chování kompozitních konstrukcí a návrh zohlednění těchto faktorů do postupu výpočtu únosnosti.

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

10. Vývoj navigace v modernizačním programu SESAR

    Rozhodující vliv na rozvoj navigace bude mít přechod pozemní infrastruktury na satelitní. GPS doplněný o systémy ABAS umožní velkým dopravním letadlům splnit očekávané požadavky uvedené v SESAR Concept of operation. Této kategorii letadel poskytuje SBAS v Evropě systém EGNOS a v USA systém WAAS. Klíčové problémy jsou spojené s právními a institucionálními opatřeními (např. právní zodpovědnost, certifikace a poplatky) nutnými na poskytování služeb. Největší riziko poskytování GNSS je v odmítnutí služby, úmyslném rušení co si vyžaduje zálohování.

    Školitel: Kevický Dušan, prof. Ing., CSc.

11. Základní únavové charakteristiky kompozitních materiálů pro výpočty životnosti leteckých konstrukcí.

    Cílem doktorského studia je vytvoření odpovídajících podkladů pro výpočty životnosti leteckých kompozitních konstrukcí. Úvodním úkolem disertační páce by měly být rešerše literatury, následně pak návrh metodiky hodnocení životnosti a definování potřebných podkladů. Na základě této definice by měl doktorand navrhnout metody stanovení potřebných podkladů, realizovat zkoušky a výsledky zpracovat do formy umožňující využití při návrhu leteckých konstrukcí.

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