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. Dynamické zatížení vyztužených panelů s vlivem dynamické ztráty stability a materiálového tlumení

   Návrh a certifikace leteckých konstrukcí jsou v současné době založeny na konzervativním statickém zatížení. Tento přístup může dodatečné ovlivnit konstrukční návrh, spolehlivost a bezpečnost a zvýšit hmotnost již navrženého řešení. Téma doktorké práce předpokládá vývoj metodiky a postupů stanovení dynamického zatížení s vlivem dynamické ztráty stability a materiálového tlumení. Pro teoretické řešení se předpokládá užití MKP, které bude ověřováno experimentálními zkouškami na vyztužených panelech. Primárně se předpokláda kompozitní panely doplněné kovovými.

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

2. 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.

3. Mechanické spoje leteckých kompozitních konstrukcí

   Kompozitní konstrukce letadel kategorie GA se stávají významnou doménou světového trhu. Pro správný návrh jejich konstrukce je třeba zvládnout techniky mechanického bodového spojování kompozitních dílů pokrokovými metodami. V rámci vlastní vědecké činnosti a zpracování disertační práce se předpokládá seznámení se s metodami mechanického spojování kompozitních dílů, technologickými postupy a pevnostními analýzami těchto spojů. Očekává se tvorba metodického postupu navrhování a výroby mechanických spojů s dostatečnou statickou únosností a životností, včetně vlivu cyklického zatěžování. V rámci činnosti doktoranda se předpokládá teoretické modelování chování spoje i experimentální ověřování.

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

4. Metody optimalizace leteckých kompozitních konstrukcí

   Kompozitní konstrukce letadel kategorie GA se stávají významnou doménou světového trhu. Pro správný návrh jejich konstrukce jsou v současnosti nutné nové pokrokové metody zahrnující optimalizaci konstrukce, včetně využití MKP systémů. V rámci vlastní vědecké činnosti a zpracování disertační práce se předpokládá seznámení se s metodami dimenzování a pevnostních analýz kompozitních konstrukcí s následnou tvorbou metodického postupu zohledňující optimalizační algoritmy. V rámci činnosti doktoranda se předpokládá i ověřování materiálového chování, chování částí konstrukce pro verifikaci výpočtových modelů a finální ověření celé konstrukce (předpokládá se křídlo čtyřmístného letounu). Experimentální část práce se bude zabývat sérii laboratorních měření vzorků materiálu. Stěžejní experimentální výzkum bude proveden na kompozitní pružinové podvozkové noze při statickém i dynamickém zatížení. Numerická část práce bude zaměřena na simulace podvozkové nohy a při statickém i dynamickém zatížení.

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

5. Metody zvyšování výkonnosti globálního navigačního satelitního systému

   Primárním prostředkem globální letecké navigační infrastruktury pro podporu aplikací kritických z hlediska bezpečnosti bude Globální navigační satelitní systém, GNSS. Pokračující rozvoj technik pro dosažení požadované navigační výkonnosti určuje jeho využitelnost pro zabezpečení nový letových tratí. Výsledný navigační výkon a ostatní technické schopnostmi palubního segmentu pro navigaci a vedení letadla, proto představují jeden z hlavních vlivů efektivního využití vzdušného prostoru. Cílem práce je prohloubit v současnosti užívané metody rozšíření GNSS v civilním letectví a prozkoumat existující ke zvýšení výkonnosti služby GNSS, v souladu s požadavky příslušných navigačních aplikací, které mají být podporovány.

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

6. Náklady na vývoj a výrobu letounů kategorie všeobecného použití

   Největší vliv na cenu letounu a jeho užitné vlastnosti od začátku vývoje až po zavedení do provozu a seriovou výrobu má konstruktér.Hlavní úkoly jsou snižování nákladů, spotřeby energie a v současné době také vliv na životní prostředí. Náklady nejvíce ovlivňují ceny výzkumu, zkoušek, náklday na materiál , technologii přípravy výroby apod. Odhad nákladů v první fázi vývoje je velmi důležitý zejména pro zajištění finančních prostředků pro vývoj a rozběh sériové výroby. Téma disertační práce má cíl, vypracovat metodiku a softwáre pro výpočet nákladů a doplnit je kapacitními a termínovými požadavky.

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

7. Navrhování, pevnostní kontrola a únosnost sendvičových konstrukcí

   Cílem doktorského studia a disertační práce je vytvořit metodologii navhování, pevnostní kontroly a únosnosti sendwičových konstrukcí aplikovaných na letecké konstrukce. V rámci řešení je třeba zhodnotit současný stav, nejčastější aplikace, tvary a materiály jádra sendviče a technologii výroby. Navrhnout nebo doporučit metody výpočtu a provést testy vzorků. Uvažovat kompozitní i kovové materiály.

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

8. Požadavky na kvalifikaci operátorů civilních bezpilotních prostředků pro pozorovací mise.

   Cílem práce je vytvoření souboru minimálních nároků na kvalifikaci operátorů, obsluhujících civilní UAS, jejichž hlavním cílem je provádění pozorovacích misí. V obsahu práce je třeba respektovat tyto aspekty:- požadavky letecké legislativy, - potřeby a limity provozní bezpečnosti, - problematiky provozní způsobilosti, - minimalizace pořizovacích a provozních nákladů.

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

9. Spolehlivost soustav a přístrojového vybavení letadel

   Výzkum úrovně spolehlivosti přístrojového vybavení a soustav letadel s důrazem na malá sportovní letadla a speciální letouny (např. UAV – bezpilotní prostředky). Vzhledem k probíhajícím rozsáhlým změnám v avionickém vybavení malých letadel (souvisejících s přechodem na zobrazení pomocí multifunkčních displayů) a rozšiřování bezpilotních prostředků vybavených pokročilými elektronickým systémy se závažnými důsledky selhání je nezbytné věnovat pozornost možnostem zabezpečení spolehlivé funkce tohoto vybavení. V rámci disertační práce se očekává rozpracování existujících postupů analýz bezpečnosti a spolehlivosti soustav a vybavení letadel. Očekává se zejména rozpracování postupů odhadů intenzit poruch jednotlivých zařízení v případech, kdy stávající postupy nepostihují dostatečně všechny relevantní vlivy (zařízení fungující jako nouzové, složité strategie zálohování apod.). Předpokládá se praktická aplikace popsaných postupů na letounech vyvíjených na Leteckém ústavu VUT FSI v Brně, nebo u průmyslových partnerů. Cíle práce: - Vytvoření souhrnu požadavků na přístrojové vybavení letadel podle aktuálních leteckých předpisů (se zaměřením na požadavky na zajištění spolehlivosti) - Zhodnocení stávajícího stavu řešení analýz bezpečnosti a spolehlivosti (včetně příkladové analýzy s využitím stávajících postupů) - Návrh postupů vedoucích ke zpřesnění odhadů intenzit poruch v analýzách (vhodných pro praktickou aplikaci na menších letounech – omezení složitosti) - Rozbor výsledného vlivu nových postupů na zpřesnění predikce intenzit poruch.

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

10. Vlastnosti leteckých konstrukcí při rázovém zatížení

    Pro certifikaci leteckých konstrukcí jsou požadována úmyslá lokální rázová poškození hlavních částí konstrukce, například nosníku, za účelem simulace provozních poškození (damage tolerance). Takto cíleně poškozená konstrukce je poté podrobena typickým statickým i únavovým zkouškám, na jejichž podkladě je stanovena životnost konstrukce. Cílem doktorské práce je stanovit chování typických leteckých konstrukcí při rázovém zatížení. Testy se předpokládají nejprve na malých vzorcích a poté v návaznosti na program Zkušebny letecké techniky na reálných konstrukcích. Předpokládá se rovněž porovnání experimentů s výpočty MKP.

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