Přeskočit příkazy pásu karet
Přejít k hlavnímu obsahu

Fakulta vojenských technologií
Univerzita obrany v Brně

Výzkum

DOCENDO DISCIMUS

 

​​Katedra letectva se ve své výzkumné činnosti zabývá především problematikou simulátorů podporujících výuku předmětů, které zabezpečuje. Jedná se v prvé v prvé řadě o simulační nástroj, sestávající ze 4 kabin generického podzvukového letounu vybaveného standardním přístrojovým vybavením pro lety IFR a a p​okročilým autopilotem. Softwarovým základem simulátoru je jednoduchá a a především velmi levná hra, propojení mezi software a hardware je zajištěno zajištěno pomocí programu SIOC a dalších. Simulační nástroj není schopný simulovat použití palubních zbraní.

Každé pracoviště může pracovat samostatně, nebo být připojeno do sítě k plnění společných misí s ostatními pracovišti. Kromě toho lze na dalších připojených počítačích nainstalovaným potřebným softwarem simulovat např. let dalších letounů ve skupině, pracoviště instruktora nebo pracoviště případných letounů-oponentů.

Tato variabilita je možná také u dalších dalších pracovišť, především na straně řídících letového provozu. Takto lze využívat/modelovat např. věžové řízení (TWR), řízení přibližovací služby (APP) či práci radarových řídících bojového použití (GCI) a další.

Na simulačním nástroji je možné cvičit následující úkoly:

Radionavigační úkoly:

  • Radionavigační postupy
  • Radiokorespondenci
  • Odletové a a příletové procedury jednotlivých letišť
  • Srovnávací navigaci (omezeně)
  • Nouzové postupy (omezeně)
  • Skupinové lety
  • Lety na taktický námět (omezeně)​


Letecké Simulátorové Centrum

Katedra letectva a letecké techniky Univerzity obrany vytváří a zdokonaluje unikátní taktické pracoviště čtyř pilotních kabin a dvou pracovišť ŘLP síťově propojených přes LAN pro zefektivnění výuky v předmětech Navigace, Frazeologie, Plánování letu, Letecké přístroje a podobně.

Paralelně je do LAN zapojen ještě jeden počítač sloužící pro instruktory, kteří si mohou zobrazit kompletní obraz z jakéhokoli stanoviště a kontrolovat tak postupy a případné chyby pilotů i ŘLP v průběhu cvičení. Pracuje se na současném rozšíření pracoviště instruktorů, kde bude instruktor moci vstupovat online do letové akce a měnit, tak některé parametry typu počasí, počet letounů v oblasti, zavádět chyby přístrojů a zkoumat reakce studentů na neočekávané situace za letu.

Variabilita je možná také u dalších pracovišť, především na straně řídících letového provozu. Takto lze využívat/modelovat např. věžové řízení (TWR), řízení přibližovací služby (APP) či práci radarových řídících bojového použití (GCI) a další.

​​​

Hlavní výhody simulace při leteckém výcviku:

  • dostupnost – letecký simulátor není závislý na podmínkách prostředí, například počasí, ani dostupnosti letecké techniky
  • opakovatelnost – simulace nepotřebuje provádět celý postup letu, ale umožnuje opakovat jen určitou část letu (např. pouze přistání)
  • neexistence rizika ohrožení života – možnost nácviku všech myslitelných situací včetně nouzových bez riskování ohrožení života posádky nebo ztráty stroje
  • provozní náklady – provozní náklady leteckého simulátoru jsou výrazně nižší, než u reálného letounu

 

 

Vývoj Metodiky pro Dodatečné Využité Dezorientačního a Letového Simulátoru GYRO IPT II

Letové iluze patří ke skutečným hrozbám pro bezpečnost letu. Zdroj letových iluzí je především ve fyziologii lidského smyslu pro prostorovou orientaci, který evolučně není dimenzován pro takové aktivity, jako je např. létání. Některé nezvládnuté letové iluze mohou vést k prostorové dezorientaci pilota, která může mít za následek leteckou nehodu. Tuto zkušenost je třeba předat zejména novým pilotům, a pokud je to možné, realizovat demonstrace vlivu letových iluzí již v rámci základního pilotního výcviku. Tato oblast výzkumu se zabývá vývojem metodiky pro dodatečné využití dezorientačního demonstrátoru a letového simulátoru GYRO IPT II v rámci základního leteckého výcvik vojenského pilotů v České republice. 

​​
Dezorientační letecký simulátoru GYRO IPT II Ukázka plotterového zákresu jednoho typu komplexní úlohy



Simulační prostředí ŘLP

Další oblastí výzkumu Katedry letectva je simulační prostředí letového provozu a to především díky stále většímu využívání informačních technologií, například při řešení kapacity letového provozu na leteckých základnách a s ní spojenou pracovní zátěží orgánů Řízení letového provozu.




         

Řešení Selekčního Systému Sledování Žádoucích Vloh pro Odbornost ŘLP

Výzkum a experimentální vývoj v oblasti selekčního systému sledování vloh vychází z experimentu realizovaného v rámci disertační práce u katedry na syntetickém výcvikovém zařízení CASS na Univerzitě obrany v Brně a syntetickém výcvikovém zařízení ROSE v ŘLP ČR, s.p.



Kompletní návrh a praktická realizace úloh (včetně hodnocení) pro selekční systém sledování vloh pro odbornost ŘLP je experimentálně vyzkoušen.


V rámci celkového systému hodnocení vloh měla, i na základě předchozího dílčího úkolu, simulace dvě funkce. První je separátní posouzení výkonnosti jedince, jakožto části komplexního selekčního systému. Druhá je, že slouží jako úloha, vzhledem ke které bude vztažena závislost, v případě existence i intenzita závislosti, jednotlivých vloh. Tedy zda a jakou měrou se podílejí sledované žádoucí vlohy na výkonech v simulaci.




Letecké Turbínové Motory

Skupina provozu motorů disponuje moderní zkušebnou malých proudových motorů, kde se v rámci výzkumu věnuje především proudění ve vstupech a kompresorech leteckých turbínových motorů ve spolupráci s výrobcem malých proudových motorů PBS Velká Bíteš. Konkrétně se zabývá experimentálním hodnocením vlivu nerovnoměrnosti proudu na parametry motoru a na charakteristiku jeho kompresoru, a možnostmi rozšiřování oblasti stabilní práce radiálních kompresorů pomocí přepouštěcích kanálů.

Další oblastí výzkumné činnosti je provozní hodnocení stavu motoru na základě měření vibrací a parametrů vzducholynového traktu včetně například bezkontaktního měření radiálních vůlí.

Řídící místnost zkušebny motorů  ​​Rozložení tlaku ve vstupu​ do motoru

 

                

Projekt bezpečnostního výzkumu: Vývoj speciální policejní munice pro ozbrojené bezpečnostní doprovody letadel

V rámci projektu bezpečnostního výzkumu, řešeného v letech 2011 až 2015 ve spolupráci s katedrou zbraní a munice, byl řešen vývoj malorážového pistolového střeliva určeného pro použití ozbrojenými doprovody letadel. Jedná se o vývoj celosvětově perspektivního, nového druhu pistolového střeliva, které je díky unikátním balistickým vlastnostem střely schopno splnit protichůdné požadavky na vysoký ranivý potenciál ve vztahu k živým cílům a limitovaný průbojný potenciál ve vztahu ke konstrukčním prvkům dopravního letadla. Balistické vlastnosti střeliva byly ověřeny rozsáhlými laboratorními a střeleckými experimenty. V projektu byl využit rovněž simulační systém ANSYS k simulování funkční deformace expanzivní střely v náhradním materiálu a při střelbě na plášť letadla.


Model sestavy pláště trupu dopravního letadla (složení: sidewall, tepelná izolace, potahový plech) a výsledek střeleckého experimentu při různých podmínkách střelby na palubě letadla (záběr ze strany potahového plechu)


Vyvinutá střela – náboj, střela, expandovaná střela po střelbě přes náhradní materiál a příklad její simulace pomocí ANSYS AUTODYN



Dlouhodobý záměr rozvoje organizace: Matematický model změny radiálních vůlí Turbíny motoru TS-20 v provozu

Součást projektu Dlouhodobého záměr rozvoje organizace bylo vytvoření matematického modelu změny radiálních vůlí kompresoru a turbíny motoru TS-20 v provozu na základě měření teplotních polí v letech 2014 - 2015. Geometrický model kompresoru a turbíny s části skříně motoru, vytvořené pomocí SW Autodesk Inventor a 3D scaneru ATOS, byly analyzovány v simulačním systému ANSYS Workbench za účelem stanovení radiální deformace při provozním zatížení motoru daného otáčkami kompresoru, resp. turbíny a tepelným zatížením. Okrajové podmínky výpočtu byly stanoveny na základě kombinace měření na reálném motoru a za pomocí termodynamického modelu motoru.


Příklad simulačních výsledků radiálních vůlí na kompresoru a turbíně v prostředí ANSYS Workbench



Specifický výzkum: Analýza balistické ochrany dopravního letadla

Jednou z možností, jak zvýšit odolnost letecké konstrukce vůči střelbě na letadlo zvenčí, je přídavné pancéřování. Z důvodu úspory hmotnosti se chrání pouze kritické prvky letadla, jako je např. pilotní prostor pro ochranu pilotů nebo důležité agregáty. V rámci specifického výzkumu je na katedře řešena také problematika balistické ochrany letadla operujícího v rizikových oblastech pro zvýšení úrovně jeho ochrany od roku 2013. Pro letecké aplikace balistické ochrany je nejdůležitějším parametrem minimální hmotnost a tloušťka ochranného materiálu. Přídavná hmotnost snižuje výkony letadla a možnost nést užitečné zatížení a navíc velká tloušťka přídavného materiálu může způsobovat komplikace při montáži. Simulační nástroj ANSYS AUTODYN je využíván pro stanovení potřebné tloušťky ochrany z různých ochranných materiálů, aby byla zajištěna ochrana části letadla pro stanovenou úroveň ohrožení střelnou zbraní ochranným prvkem s minimální hmotností.


Příklad výsledku simulace zachycení střeliva 7,62 × 54R pancířem z materiálu Ti-6AL-4V v prostředí ANSYS AUTODYN



Aerodynamický tunel

  • Měření výkonových charakteristik bezpilotního vrtulníku v aerodynamickém tunelu.
  • Výběr vhodné lyžařské kombinézy českého reprezentanta Ondřeje Banka před ZOH 2014 SOČI.
  • Měření aerodynamických parametrů sportovního vozu KTM X-BOW v měřicím prostoru velkého aerodynamického tunelu.
  • Měření výkonových charakteristik diskové větrné elektrárny s protiběžnými rotory v aerodynamickém tunelu.
  • Stanovení výkonových charakteristik vertikální větrné elektrárny v měřicím prostoru AT.
  • Rozvoj měřicího pracoviště malého podzvukového cirkulačního aerodynamického tunelu.

 


 


Bojová odolnost l​etadel

Bojová odolnost letadel je vědní disciplína, která se zabývá otázkami zdokonalení a zefektivnění vojenské letecké techniky. Do této problematiky se řadí i téma oprav bojových poškození letadel (ABDR). Význam těchto oprav je doložen zkušenostmi z konkrétních válečných operací a zvláštní pozornost je věnována části vyhodnocování bojového poškození letadel. V současné době je naše činnost zaměřena na využitím metod počítačového vidění, zpracování obrazu a počítačového modelování pro účely vyhodnocování bojového poškození. Navrhovaná metoda si klade za cíl rozšířit stávající způsob vyhodnocování a za využití výpočetní techniky ho urychlit a zefektivnit. Základem této metody je počítačové zpracování fotografií s poškozením letadla, porozumění jejich obsahu a jeho převedení na 3D model. Protože je důležité, aby vyhodnocování poškození probíhalo co nejrychleji, je celý proces maximálně automatizován.  Dosažené výsledky ukázaly, že použití počítačového vidění a modelování poškození může být přínosem v procesu vyhodnocování bojových poškození.​ 

 


Nedestruktivní kontrola částí letecké techniky  (NDT)

Pracoviště se zabývá vývojem metod nedestruktivního zkoušení a jejich aplikací v oblasti určování stavu draku a motoru letadel. Rozvíjena je především infračervená termografická metoda, která se ukazuje být vhodná pro kontrolu komplexních konstrukcí, jakými jsou například kompozitové panely či sendviče. Dále jsou zkoumány metody ultrazvuková a metoda vířivých proudů.

 


Za obsah stránky odpovídá Miloslav Bauer


   
© 2019 Univerzita obrany v Brně | Kounicova 65, 662 10 Brno, Czech Republic
  • Jsme na Facebooku
  • Instagram
  • Webová alba Picasa
  • Tweetujeme
  • Tweetujeme