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. Doporučení a měřítka pro bezpečnost v českém všeobecném letectví vycházející z výsledků rozborů nehod a použití moderních technologií.

   Vytvoření účinných doporučení a kvantitativních měřítek pro hodnocení úrovní bezpečnosti letového provozu českého všeobecného letectví, odvozených z předchozí zkušenosti a využívajících nových technologií.

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

2. Automatický přenos a využití METEO dat za letu a jejich využití na palubě.

   Automatický sběr, archivace a přenos informací METEO na paluby letících letadel a jejich využití pro činnost FMS.

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

3. Automatizace letových manévrů pro účely identifikace a certifikace malých letounů

   V průběhu identifikace aerodynamického chování jakéhokoliv letadla je možné volit různé metody dosažení letových zkušebních manévrů tak , jako jsou souhrnně popsány v příslušné literatuře. Ale i v případě, že základní teorie je obecně známá a akceptovaná, praktická realizace všech postupů je výzvou pro všechny výrobce a piloty malých letadel . Vzhledem k tomu že jakákoli odchylka od těchto postupů vede ke snížení kvality vypočtených parametrů letadla, je precizní provedení těchto manévrů nezbytné. V současné době je stav takový , že tyto manévry provádí speciálně vyškolení piloti se snahou dosáhnout definované manévry tak, jak je to jen možné. Nicméně z identifikačních letů vyplývá nutnost pohybu letounu ve více osách a tak je absolutní přesnost ručně vykonaných manévrů téměř nemožná vzhledem k omezené kapacitě reakce člověka. Míra odchylky může klesat pouze se vzrůstajícími schopnostmi pilota . Tento návrh doktorské práce se zaměřuje na vývoj malé mechatronické jednotky, sestávající se ze senzorů, akčních členů, počítače a příslušného softwaru, který nabízí funkce pro automatické provedení uvedených manévrů se snížením odchylky mezi teoretickou definicí manévru a samotném provedení manévru na minimum. Systém nutně musí ovládat letoun ve všech třech osách a musí samostatně dosáhnout jakoukoli požadovanou kombinaci více změn v různých osách za letu, včetně těch, kterým se dnes dává menší přednost při identifikace parametrů letounu. Dále se musí systém, v případě jakéhokoliv vyskytnutého se omezení daného letouvou příručkou, samostatně vypnout a předat ruční ovládání zkušebnímu pilotovi. Ze stejného důvodu musí být v systému implementováno vysoce flexibilní grafické a textové rozhraní pro vizualizační a konfigurační účely, které umožňí snadné sledování aktuálního stavu provedeného manévru a snadný způsob korekce. Kromě toho systém musí nabízet možnost rychlé a snadné integrace a dezintegrace v každém malém letadle. Tento požadavek vyplývá z právního omezení v některých evropských zemích, kde je zakázáno automatické řízení letu pro některé druhy malých letadel.

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

4. Bionika v leteckých konstrukcích

   Inspirace přírodními jevy a strukturami stojí za většinou progresivních technických řešení. Hloubka poznání v oblasti přírodních věd spolu s vývojem nových materiálů, technologií a výpočetních systémů umožňují v dnešní době převádět inspiraci z přírodních vzorů kreativním způsobem do podoby kompletních technických produktů. Cílem práce je kombinovat znalosti z biologie s progresivními strojírenskými technologiemi a moderními výpočetními metodami tak, aby bylo možné navrhnout a vyrobit primární součást letecké konstrukce s optimálním rozložením hmotnosti z hlediska jejího zatížení. Hlavním přínosem bude významné snížení hmotnosti konstrukce. Teoretická část práce se bude zabývat identifikací slibných přírodních vzorů a výběrem součástí a celků letecké konstrukce pro aplikaci těchto vzorů. Praktickým výstupem práce bude vývoj letecké konstrukce s využitím bionického přístupu, moderních výpočetních metod, nových slitin a progresivních technologií, jako je např. Additive Layer Manufacturing.

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

5. 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.

6. Technologie měření rozložení tlaku na povrchu křídel pro aktivní manipulaci proudového pole

   V současné době je velmi aktuálním výzkumným tématem v oblasti aerodynamiky aktivní řízení proudění. Momentálně jsou algoritmy řízení převážně založeny na vyhodnocování integrálních veličin popisujících chování proudového pole. Dalším krokem je řízení se zpětnou vazbou na základě lokálního rozložení veličin. Za tímto účelem je nutno použít technologii snímání těchto veličin a jejich vyhodnocení v reálném čase. Cílem doktorského studia je vyvinutí technologie měření rozložení tlaku na povrchu křídla zahrnující měření tlaku v řádově stovkách bodů s vysokou snímací frekvencí, zpracování údajů v reálném čase a vyhodnocení v podobě mapy rozložení tlaku a průběhu rozložení zatížení po rozpětí. Vývoj zahrnuje návrh měřícího řetězce, výběr senzorů a návrh jejich integrace v konstrukci křídla, vývoj algoritmů zpracování signálu v reálném čase a ověření v reálných podmínkách - v aerodynamickém tunelu a případně na dálkově řízeném bepilotním letounu.

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

7. Využití informačních a komunikačních technologií jako nástroje pro optimalizaci systému řízení bezpečnosti v letectví

   Téma je zaměřeno na optimalizaci postupů při posuzování kvality systémů řízení bezpečnosti v letectví.

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

8. Zahrnutí vlivů diagnostiky do analýz spolehlivosti letadlové techniky

   V současné době v kategorii malých dopravních letounů (CS-23), jejichž tradičním výrobcem je i ČR, zaznamenáváme trend přejímání standardů a přístupů dříve typických spíše pro velké dopravní letouny. Tyto snahy jsou důsledkem jednak modernizace a vývoje letounů, ale také jsou odrazem požadavků kladených na tuto kategorii letounů. Celosvětové trendy v této kategorii letounů jsou: Růst složitosti systémového vybavení, zvyšující se požadavky na provozní spolehlivost, rostoucí zájem na zástavbě palubní diagnostiky do letounů kategorie CS-23. Disertační téma navazuje na práce Leteckého ústavu v oblasti optimalizace parametrů diagnostiky a v oblasti analýz spolehlivosti. Výsledkem by měly být popsané (a aplikované) postupy popisující vliv použití palubní diagnostiky na parametry spolehlivosti dané soustavy letounu. U měnších letadel typických pro domácí průmysl bylo dosud využití palubní diagnostiky vyjímečné. Při nepromyšleném použití diagnostiky přitom může dojít i ke zhoršení parametrů spolehlivosti. Diagnostika má zásadní vliv na snižování nákladů na údržbu (a provozních nákladů) a je klíčovým prvkem pro návrh budoucích vysoce automatizovaných letounů a bezpilotních prostředků. Vedlejším efektem předpokládaným pro disertační práci bude zpřesnění odhadů intenzit poruch v analýzách spolehlivosti a rozpracování postupů funkčních analýz. Téma je propojeno s běžícími a budoucími VaV/průmyslovými projekty Leteckého ústavu, mimo jiné s projektem vývoje letounu TL-4000 (FR-TI4/513) a připravovanými/podanými projekty.

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

9. Životnost primárních kompozitních leteckých konstrukcí

   Hlavním cílem doktorského studia by mělo být řešení způsobu přístupu k primární letecké celokompozitní konstrukci z pohledu životnosti. Výstupem práce by měla být metodika umožňující stanovit životnost konstrukce jako důsledek cyklického zatěžování a vlivu prostředí. Předpokládá se analytický přístup s využitím experimentálních dat. Pro experimentální výzkum se předpokládá realizace únavových a životnostních zkoušek základních vzorků a elementů konstrukce letadel. Úvodním úkolem disertační páce by mělo být shrnout dosavadní poznatky z oblasti chování kompozitních materiálů, zkoušek, definování různých typů hodnocení životnosti a požadavků leteckých předpisů. V další části práce by měl doktorand navrhnout metodiku hodnocení životnosti, vybrané části experimentálně ověřit a modelově aplikovat na reálnou leteckou konstrukci.

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