čeština

doc. Ing. Ivo Jebáček, Ph.D.

Letecký ústav

Základy mechaniky, mechaniky letu a aerodynamiky. Základní znalosti technického měření mechanických veličin, zejména síly, deformace, tlaku, teploty, polohy a času. Základy statistického zpracování experimentálních dat. Orientace v problematice letových výkonů a stability a řiditelnosti letounu.

Předmět je zakončen ústní zkouškou.

Podmínkou připuštění ke zkoušce je zpracování a prezentace individuálního odborného úkolu zaměřeného na návrh nebo vyhodnocení experimentálního měření. Zadání je voleno s ohledem na odborné zaměření studenta a pokud možno navazuje na téma jeho disertační práce.

Úkol může zahrnovat zejména:

• návrh experimentální metodiky,

• kalibraci měřicího systému nebo vlastního snímače,

• stanovení převodní charakteristiky,

• vyhodnocení nejistot měření,

• propagaci nejistot do odvozených veličin,

• zpracování a analýzu reálných experimentálních dat,

• redukci výsledků letových měření na standardní podmínky,

• porovnání experimentálních výsledků s analytickým nebo numerickým modelem.

Při ústní zkoušce student prokazuje schopnost vysvětlit princip zvolené metody, identifikovat hlavní zdroje nejistoty, kriticky posoudit kvalitu experimentálních dat a obhájit interpretaci výsledků.

Výsledná klasifikace vychází z úrovně zpracování individuálního úkolu, jeho prezentace a výsledku ústní zkoušky a je stanovena podle klasifikační stupnice VUT.

Cílem předmětu je prohloubit znalosti studentů v oblasti experimentálního zkoušení letadel se zaměřením na návrh měření, kalibraci měřicích systémů, pokročilé zpracování experimentálních dat, stanovení nejistot měření a kritickou interpretaci výsledků.

Po absolvování předmětu je student schopen:

• navrhnout vhodnou metodiku experimentálního měření pro laboratorní nebo letovou zkoušku,

• zvolit vhodné měřicí veličiny, snímače, měřicí řetězce a parametry sběru dat,

• navrhnout a provést kalibraci měřicího systému nebo vlastního snímače,

• vyhodnotit systematické a náhodné složky chyby a stanovit nejistotu měřených a odvozených veličin,

• provést propagaci nejistot při následném výpočtu odvozených parametrů,

• zpracovat a kriticky posoudit naměřená data včetně filtrování, synchronizace, korekcí a identifikace chybných nebo nereprezentativních dat,

• provést redukci výsledků letových měření na standardní atmosférické a referenční podmínky,

• vyhodnotit letové výkony a vybrané letové vlastnosti z experimentálních dat,

• navrhnout a kalibrovat jednoduchý experimentální snímač založený například na odporových tenzometrech a stanovit jeho převodní charakteristiku,

• porovnat experimentální výsledky s analytickým nebo numerickým modelem a posoudit jejich vzájemnou shodu,

• zpracovat výsledky zkoušky ve formě odborného technického protokolu a obhájit použitou metodiku i interpretaci výsledků.

Program D-KPI-P: Konstrukční a procesní inženýrství, doktorský, povinně volitelný

20 hod., nepovinná

1. 
   

   Úloha experimentu při vývoji, ověřování a certifikaci letadel
   Cíle zkoušek, experimentální důkaz, návaznost mezi výpočtem, numerickým modelem a experimentem.

   
   


2. 
   

   Návrh experimentu a plánování zkoušky
   Definice měřených veličin, požadovaná přesnost, volba metodiky, test matrix, opakovatelnost a reprodukovatelnost.

   
   


3. 
   

   Měřicí řetězec a sběr dat
   Snímače, zesilovače, A/D převod, vzorkovací frekvence, aliasing, dynamický rozsah, synchronizace více měřicích systémů.

   
   


4. 
   

   Kalibrace měřicích systémů
   Statická a dynamická kalibrace, nulování, linearita, hystereze, opakovatelnost, citlivost, převodní charakteristiky a regresní modely.

   
   


5. 
   

   Experimentální snímače založené na odporových tenzometrech
   Wheatstoneův můstek, konfigurace tenzometrů, teplotní kompenzace, návrh snímače síly nebo momentu, kalibrace a stanovení převodní rovnice.

   
   


6. 
   

   Chyby a nejistoty měření
   Systematické a náhodné vlivy, statistické vyhodnocení, standardní a rozšířená nejistota, citlivostní koeficienty a propagace nejistot.

   
   


7. 
   

   Pokročilé zpracování experimentálních dat
   Filtrace, vyhlazení, detekce odlehlých hodnot, časová synchronizace, interpolace, derivace experimentálních signálů, frekvenční analýza a posouzení kvality dat.

   
   


8. 
   

   Měření rychlosti letu a kalibrace Pitot-statického systému
   IAS, CAS, EAS a TAS, poloha statických odběrů, position error, metody kalibrace rychloměrného systému a stanovení korekčních křivek.

   
   


9. 
   

   Redukce letových dat na standardní podmínky
   ISA, vliv hustoty, teploty, hmotnosti a dalších provozních podmínek. Přepočty měřených letových výkonů na definované referenční podmínky.

   
   


10. 
    

    Experimentální stanovení letových výkonů
    Horizontální let, polára letounu, stoupání, klesání a klouzání. Vyhodnocení experimentálních dat a stanovení charakteristických režimů letu.

    
    


11. 
    

    Experimentální hodnocení letových vlastností
    Statická a dynamická stabilita, řiditelnost, odezva letounu na zásahy do řízení a identifikace charakteristických parametrů z měření.

    
    


12. 
    

    Měření zatížení a deformací při pozemních a letových zkouškách
    Síly, momenty, deformace, strain-gauge systémy, kalibrace zatížení a převod měřených deformací na zatížení konstrukce.

    
    


13. 
    

    Vyhodnocení a interpretace experimentu
    Korelace experimentu s analytickým nebo numerickým modelem, validace, posouzení fyzikální věrohodnosti výsledků, technický protokol a prezentace výsledků.