Aerodynamika

Kontaktní osoba

Ing. Robert Popela, Ph.D.
popela.r@fme.vutbr.cz
+420 541 143 470
Kancelář: C3a/3.01
Technická 2896/2, 616 69 Brno

Kompetence

  • Koncepční návrh letadel a jejich částí – aerodynamický návrh letadel kategorie „general aviation“ zahrnující návrh křídla a volbu vhodné profiláže, návrh vztlakové mechanizace, návrh vrtulí pro konkrétní motor a aplikaci, chlazení propulzního systému, větrání kokpitu. Parametrické modelování v pokročilých CAD systémech.
  • Numerická simulace proudění (CFD) – mezi hlavní aplikace patří úlohy externí i interní aerodynamiky, jako např.:
    • výpočet aerodynamických charakteristik profilu
    • aerostatické podklady pro pevnostní výpočty
    • optimalizace celků nebo částí za účelem minimalizace dané účelové funkce
    • minimalizace hluku generovaného vrtulí a jinými částmi
    • určení stabilitních derivací
  • V rámci řešení dosavadních vývojových projektů byly kromě standardních přístupů aplikovány i pokročilé fyzikální modely, např.:
    • moving mesh, moving reference frame
    • multifáze (particle tracking, kavitace, volná hladina atp.)
    • Free Form Deformation
    • přímá vazba na optimalizační skripty
  • Mechanika letu
    • analýzy letových výkonů a vlastností letadel
    • simulace letové mise
    • simulace dynamického pohybu letounu
    • simulace dynamiky přistávacího manévru meziplanetární sondy
  • Letová měření – hlavní náplní je provedení průkazu letových výkonů a vlastností letounu pro úspěšnou certifikaci typu. Doplňková měření zahrnují validaci CFD výpočtů, měření hlukové emise letounu atp. Skupina aerodynamiky se věnuje i zkouškám přistávacích manévrů meziplanetárních sond v atmosférických podmínkách – shozy z podvěsu helikoptéry atp. Letová měření jsou prováděna ve spolupráci se Zkušebnou letecké techniky.
  • Měření v aerodynamických tunelech
    • měření chladičů a jejich sestav pro automobilové a letecké aplikace
    • návrh a provedení experimentů za účelem validace CFD výpočtů
    • návrh měřící a kalibrační sekce pro specifické podmínky
    • návrh specializovaných modulů pro výzkum kontaminace povrchu křídel hmyzem, výskytu námrazy atp.
  • Výzkum na poli pokročilých metod pro manipulaci proudu – jedná se především o nejrůznější koncepty aktivního ovlivnění proudu – Active Flow Control
  • Optimalizace – tvarová optimalizace celků i jednotlivých částí za použití pokročilých metodik:
    • Design of Experiment
    • surrogate modelling (RSM, Kriging, RBF, začlenění do výzkumné skupiny Garteur AG52)
    • evoluční algoritmy
    • PDE constrained optimization – adjoint
  • Bezpilotní prostředky – vývoj vlastních typů letounů, dosažení jejich autonomního letu. Kolmé a šikmé snímkování, on-line video přenos – teleprezence. Zpracování pořízených dat do ortofoto snímků, 3D modelů a jiných kartografických produktů.