VRANA, A. Koncepční návrh ultralehkého letounu na vodíkový pohon [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2024.
Diplomová práce se zabývá koncepčním návrhem ultralehkého letounu s vodíkovým pohonem. Práce začíná obecnou kapitolou pojednávající o vodíku a jeho uplatnění v letectví a je následována přehledem existujících letadel na vodíkový pohon. Další kapitola je věnována koncepčnímu návrhu pohonu a poměrně rozsáhlou rešerší jeho komponentů pro navržený profil letu. Oceňuji, že je v práci počítáno i s nutným chlazením a jeho návrhem, byť ve velmi zjednodušené formě. By byl vhodný lepší popis jednotlivých součástí chlazení. Kapitola dále obsahuje početní ověření spotřeby vodíku na základě dvou nezávislých metod. V kapitole 5 až 8 je proveden koncepční návrh letounu se základními výkonnostními charakteristikami včetně hmotového rozboru. Oceňuji, že dochází i ke kritickému hodnocení a úpravě návrhu na základě výstupů práce. U hmotnostního rozboru by bylo občas vhodné uvést detailnější rozbor a zdroje dat. V posledních kapitolách je návrh stručně zhodnocen z hlediska plnění předpisu CS-LSA a obecné zhodnocení problematiky použití vodíku na letounu. Co se týče formálních náležitostí, tak až na občasné nejasné obrázky a grafy nemám větších připomínek. Jazykovou úroveň si vzhledem ke slovenskému jazyku práce netroufám hodnotit. Vyzdvihuji, že student k práci přistupoval aktivně s průběžnými konzultacemi. Jedná se o rozsáhlou práci, kterou můžu doporučit k obhajobě.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | A | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | B | ||
| Vlastní přínos a originalita | A | ||
| Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry | A | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | B | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | A | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | A | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A | ||
| Samostatnost studenta při zpracování tématu | A |
Diplomová práce studenta Bc. Andreje Vrany je zaměřena na koncepční návrh ultralehkého letounu s vodíkovým pohonem. Práce zahrnuje velmi široký pohled na problematiku, což souvisí s osmi cíli uvedenými v zadání. Úvodní část je věnována seznámení se s vodíkovým pohonem a přehledem existujících letadel, které byly poháněné alespoň částečně na vodík. Dále následují kapitoly zaměřené na koncepční návrh vodíkového pohonu, koncepční návrh letounu včetně stanovení hmotnostního rozboru, obálky zatížení a analýzu letových výkonů. V závěrečných kapitolách je zhodnocení problemtiky využití vodíkového pohonu z praktického hlediska i z pohledu předpisu CS-LSA. Práce má dobrou jazykovou úroveň, grafickou stránku bohužel kazí celkově špatné rozlišení použitých obrázků (v elektronické verzi práce). K práci mám několik následujících připomínek: V kapitole 4.2 jsou uvedené návrhové výkony letounu na základě předchozí statistiky letounů, kde je uveden předpokládaný výkon pohonu 50 kW. V následující kapitole 4.3 jsou ale nelogicky zvolené komponenty s mnohem vyšším výkonem. Např. motor s trvalým výkonem 75 kW a maximálním výkonem 124 kW. Takže jenom na volbě tří komponent (palivový článek, motor, měnič) šlo ušetřit téměř 20 kg na hmotnosti na základě uvedených seznamů jednotlivých součástí. Dále v návrhu chybí reduktor otáček, protože už na trvalém výkonu má motor vyšší otáčky než jsou maximální otáčky zvolené vrtule. Další připomínku mám k aerodynamickému návrhu, kde je počítáno s Re 4 mil. pro kořenový profil při návrhové cestovní rychlosti. Při pádové rychlosti budou na křídle hodnoty Re 1 - 2 mil. a cLmax bude tedy nižší než je uvedeno. Odhaduji, že rozdíl může být i 10 procent, což znamená, že letoun pravděpodobně nesplní požadavek na pádovou rychlost danou předpisem. Kapitola letových výkonů je zpracována nelogicky bez ohledu na zvolenou pohonnou jednotku pro výkon palivového článku 50 kW. Neposkytuje tedy žádnou zpětnou vazbu k navrženému pohonu a dosažitelným výkonům letounu. V kapitole 8.5 je spotřeba vodíku počítána chybně z využitelného výkonu. Letoun přitom v cestovním režimu 150 km/h nepotřebuje ani polovinu tohoto výkonu. Dolet a vytrvalost budou mnohem vyšší než bylo spočítáno. Špatné výsledky jsou i v kapitole 8.6. Předpokládám, že výpočet doletu nebyl proveden v základních jednotkách a výsledné hodnoty jsou chybně 3.6 krát nižší než by měly být. Což koresponduje s předchozí kapitolou, kde mi vychází, že spotřeba vodíku by měla být cca 1 kg na hodinu letu při rychlosti 150 km/h. V práci lze najít ještě další nepřesnosti, které nemají na výsledek práce významný vliv, proto už je zda ani nezmiňuji. Na druhou stranu je třeba vyzdvihnout, že diplomová práce obsahuje mnoho velmi dobře a poctivě zpracovaných částí. Nedostatky v práci bohužel znamenají, že výsledný návrh letounu a jeho pohonu jsou prakticky nepoužitelné. Jako hlavní příčinu zde spatřuji neúměrně široký rozsah zadání, který vedl k povrchnímu zpracování některých jeho částí, což vedlo k výše uvedeným chybám. Práci navrhuji hodnocení "Dobře / C" a doporučuji ji k obhajobě.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | C | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | B | ||
| Vlastní přínos a originalita | C | ||
| Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry | C | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | E | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | A | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | C | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A |
eVSKP id 157661