RAJNŠTAJN, D. Koncepční návrh malého letounu s důrazem na jednoduchost stavby [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2020.

Posudek vedoucího

Jebáček, Ivo

Diplomant přistupoval k práci samostatně a to až do té míry, že vedoucí měl možnost se na vzniklé dílo podívat až asi čtyři dny před samotným odevzdáním. Cílem práce bylo provést návrh jednoduchého letounu s důrazem na jednoduchost stavby v domácích podmínkách. Proto na začátku práce uvedený přehled sériově vyráběných letounů považuji za zcela zbytečný, protože jejich stavba v amatérských podmínkách by byla značně složitá. Některé tyto letouny je však možné ve verzi stavebnice koupit, ale pak by tato práce nebyla na místě. Diplomant by také mohl použít sériově vyráběné díly (křídlo, podvozky atp.), ale i tento přístup není úplně optimální. V dalším přehledu jsou uvedeny historické, především celodřevěné, letouny. Avšak v práci chybí přehled typických amerických lehkých letounů z garážového prostředí ke kterým je často možné zakoupit výrobní dokumentaci (např. Pietenpol a mnoho dalších). Teprve na základě rešerše a studia informací od stavitelů podobných konstrukcí je možné provést vlastní návrh. V dalším textu je uveden popis konstrukčních možností jednotlivých částí letounu, ale právě z důvodu absence hlubšího rozboru významu "jednoduchá stavba v domácích podmínkách", diplomant pro tyto účely často volí ne příliš vhodnou konstrukci. Příkladem může být křídlo s trubkovým nosníkem a plechovými žebry, která se budou v domácích podmínkách stěží vyrábět. Celkově pak tato část vyznívá jako jednoduchý přepis dostupné literatury. V další kapitole je několik málo vypočtených výkonů navrhovaného letounu s kladením důrazu na délku vzletu a přistání, avšak tyto výpočty se neopírají o relevantní aerodynamický rozbor. V další kapitole uvedený pevnostní výpočet a výpočet zatížení křídla je též velmi zjednodušený a spíše působí dojmem, že diplomant potřeboval zajistit obsahovou náplň práce, než provést skutečnou pevnostní kontrolu. Celkově práce vyznívá jako pouhá rešerše některých letounů rozšířená o hmotnostní rozbor, několik málo letových výkonů a celkem nic neříkající "pevnostní výpočet" křídla. I přes uvedené připomínky doporučuji práci k obhajobě.

Posudek oponenta

Horák, Marek

Předložená diplomová práce je věnována problematice koncepčního návrhu malého letounu s důrazem na jednoduchost stavby. Práce se skládá z celkem osmi kapitol. Po krátkém úvodu následuje přehled patnácti vybraných soudobých i historických letounů obdobné velikosti jako navrhovaný letoun. Místo zvolených typů zde však mohl být uveden spíše přehled srovnatelných letadel, které je možno v současnosti postavit v domácích podmínkách dle komerčně dostupných návodů. Autor se navíc rozhodl navrhnout letoun kategorie STOL, avšak do uvedené statistice žádný takový letoun nezařadil. Následující kapitola je zaměřena na volbu koncepce, a je zpracována kvalitně. Následující dvě kapitoly jsou věnovány vlastnímu návrhu konstrukce a technologii výroby jednotlivých celků. Tato část sice obsahuje poměrně velké množství informací, ale má i některé nedostatky. Mezi ty hlavní patří chybějící finální muška letounu, s rozměry odpovídajícími v práci vypočteným uvedeným hodnotám a dále chybějící konkrétní konstrukční schémata jednotlivých autorem navržených celků, jako je nákres křídla s klapkou a křidélky, nákres vodorovné ocasní plochy s výškovým kormidlem i nákres trupu s kýlovou plochou, směrovým kormidlem, podvozkem a motorovým ložem s motorem a vrtulí. V textu jsou podrobněji popisovány některé specifické konstrukční prvky (např. svařenec přední části trupu, frézovaný díl propojující příhradovou konstrukci trupu a hlavní podvozek atd.), ale není z žádného nákresu nebo obrázku zřejmé, jak by tyto díly měly vypadat. Zde by bylo vhodné zamyslet se i nad způsobem propojení jednotlivých konstrukčních celků (např. křídlo-trup, ocasní plochy-trup, podvozek-trup atp.) a tomuto způsobu propojení jednotlivé celky přizpůsobit. Toto však v diplomové práci zcela chybí. Další kapitola je věnována rozboru hmot a centráží letounu, a jsou v ní uvedeny všechny důležité údaje. Následující kapitola je věnována výpočtům základních letových výkonů letounu. V této kapitole je do výpočtů zahrnuto velké množství aerodynamických koeficientů i parametrů pohonné jednotky, u kterých ale není uveden zdroj, ze kterého autor čerpal, ani postup na základě kterého autor tyto hodnoty stanovil. Poslední kapitola před závěrem se zabývá výpočtem obálky zatížení letounu, pevnostní kontrolou křídla a výpočtem jeho zatížení. Pevnostní kontrola křídla je provedena pouze pro případ zatížení, ve kterém je konstrukce křídla zatížena ohybem od maximálního kladného násobku zatížení. Ostatní případy zatížení jsou automaticky považovány za méně kritické. Ve výpočtu zatížení navíc není vůbec uvažováno zatížení konstrukce křídla jeho kroucením, je pouze konstatováno, že zvolený trubkový nosník má dostatečné pevnostní rezervy, a tudíž není kontrola na kombinované zatížení nutná. Ve výpočtu zatížení křídla je uvažováno s vlivem setrvačných účinků hmot. Tyto hmoty a jejich rozložení po křídle však nejsou nijak specifikovány. Vypočítaný průběh ohybového momentu na Obr. 8.6 je chybný a neodpovídá průběhu posouvající síly na Obr. 8.5. Předložená diplomová práce svým rozsahem splňuje požadavky na tento typ závěrečných prací a má dobrou grafickou a stylistickou úroveň. Také autorova práce s množstvím informačních zdrojů je na vynikající úrovni. Co však lze této práci vytknout, je kromě množství faktických nedostatků také skutečnost, že celá práce působí dojmem, že se její autor snažil její obsah, a to především u výpočtové části práce, maximálně zjednodušit. Tomu odpovídají veškeré v práci uvedené výpočty, v nichž jsou v maximální míře použity hodnoty definované na základě statistického rozboru jiných letounů, namísto vlastních a přesnějších výpočtů. V práci také úplně chybí alespoň základní výpočty letových vlastností, které jsou zmíněny v zadání, a které by bylo vhodné doplnit o preciznější výpočty základních aerodynamických charakteristik, jako je vztlaková čára a polára letounu, díky kterým by bylo možné vyčíslit předpokládané výkony navrhovaného letounu podstatně přesněji. Obdobná situace je i v kapitole s pevnostním výpočtem křídla, kde díky volbě centrálního trubkového nosníku a zanedbání zatížení konstrukce kroucením, je prakticky celá pevnostní analýza křídla redukována na pouze tři jednoduché výpočetní vztahy. V práci je také velké množství obrázků s vizualizací letounu, které jsou však vhodné spíše do propagačních materiálů než do technické zprávy tohoto charakteru. Práce sice obsahuje velké množství z různých zdrojů převzatých obrázků a konstrukčních schémat, na kterých se autor snaží vysvětlit svůj záměr, ale je v ní výrazný nedostatek vlastnoručně vytvořených schémat konkrétních částí konstrukce letounu. Všechny tyto nákresy by bylo vhodné doplnit také o vyznačení polohy a orientace závěsů propojujících jednotlivé části a opatřit základními kótami, tak, jak je v technické praxi běžné. Přes všechny uvedené skutečnosti předloženou diplomovou práci doporučuji k obhajobě.

eVSKP id 125347