Lidé na fakultě
Ing. Daniel Urban

rozklikni NABÍDKU

Projekty a granty

informace pocházejí z univerzitní databáze V3S

Řešitel:
Ing. Daniel Urban
Spoluřešitelé:
doc. Ing. Bc. Vladimír Socha, Ph.D.; Ing. Michal Černý
Anotace:
Projektový koncept se zaměřuje na vývoj inovativního technického řešení sklopného mechanismu pro bezpilotní letadla s vertikálním vzletem a přistáním (VTOL), konkrétně pro VTOL bezpilotní letadla (UAV) s pevným křídlem (Fixed-wing). Fixed-wing UAV jsou v oblasti bezpilotního letectví hojně využívány díky své vyšší energetické účinnosti a delšímu doletu ve srovnání s UAV typu multikoptéra, jelikož vztlak je tvořen pevnými plochami při dopředném pohybu letadla. Tento typ UAV je proto ideální pro mise, které vyžadují přepravu na delší vzdálenosti, jako jsou inspekce a monitorování velkých pozemních ploch nebo doručování zásilek. Hlavní nevýhodou těchto letounů je však jejich omezená schopnost vzletu a přistání na malých plochách, což výrazně snižuje jejich provozní flexibilitu, zejména v oblastech městském prostředí. Kombinace fixed-wing konstrukce s VTOL schopnostmi přináší řešení této nevýhody, protože umožňuje letounu vertikální vzlet a přistání, zatímco během horizontálního letu využívá aerodynamických výhod pevného křídla. Tento přístup však přináší nový problém. Pevná křídla vytvářejí vysoký aerodynamický odpor během vertikálních fází letu (např. vzletu a přistání), což zvyšuje energetickou náročnost a omezuje efektivitu celého systému, a zároveň zvětšují celkové rozměry letadla. Řešením této problematiky je implementace sklopného mechanismu, který umožní křídla složit během vertikálních fází letu a rozložit během horizontálního letu. Navrhované řešení přináší zásadní výhody v podobě snížení aerodynamického odporu, optimalizace letových vlastností, zvýšení provozní flexibility UAV a snížení jeho rozměrů ve fázi přistání a vzletu. Mechanismus musí být zároveň lehký, kompaktní, dostatečně pevný a nesmí významně zatěžovat energetický systém letadla, aby vyhovoval konstrukčním požadavkům UAV v kategorii do maximální vzletové hmotnosti (MTOW) 25 kg. Projekt si klade za cíl vyvinout a otestovat takový mechanismus, který umožní opakované sklápění a rozložení křídel běhe
Pracoviště:
Katedra letecké dopravy
Rok:
2025 - 2025
Program:
Studentská grantová soutěž ČVUT - SGS25/072/OHK2/1T/16

Řešitel:
Ing. Tomáš Tlučhoř
Spoluřešitelé:
prof. Ing. Milan Lánský, DrSc.; Ing. Daniel Urban
Anotace:
Bezpilotní letectví se za poslední dekádu rapidně rozvíjí a díky tomu vzniká nová oblast letecké dopravy pro přepravu nákladu či osob. Začlenění tohoto druhu dopravy do městského prostředí přináší několik výzev, zejména pak výzvu z hlediska hlukových emisí. Hluk produkovaný od elektrických pohonných jednotek bezpilotních systémů je zásadním faktorem v sociální přijatelnosti bezpilotních systémů, a taktéž ovlivňuje vnímání dopadů na životní prostředí. Z tohoto pohledu je důležité řešit otázku ohledně vlivu hluku bezpilotních systémů, jelikož v konečném důsledku může hluk ovlivnit celkový potenciál implementace bezpilotních systémů do měst, tedy rozvoj oblasti městské letecké mobility - Urban Air Mobility. Z důvodů neexistence řešení této problematiky je cílem tohoto projektu vytvořit metodiku měření hluku produkovaného od elektrických pohonných jednotek UAS. Metodika stanoví nový pohled na problematiku, jak, jakým způsobem a za jakých podmínek k měření hluku přistupovat.
Pracoviště:
Katedra letecké dopravy
Rok:
2025 - 2025
Program:
Studentská grantová soutěž ČVUT - SGS25/071/OHK2/1T/16

Řešitel:
Ing. Daniel Urban
Anotace:
Cílem projektu je podpořit zavádění městské vzdušné mobility pro rozvoz zásilek. Toho bude dosaženo a) vyvinutím bezpečnostního systému doručení zásilek a b) využitím elektrických uzavřených (EDF) pohonů pro donášková bezpilotní letadla s vertikální vzletem a přistáním (VTOL), které budou dohromady zvyšovat bezpečnost a efektivitu provozu v porovnání s aktuálními verzemi doručovacích multikoptér, čímž přispějí k rychlejšímu zavádění tohoto typu přepravy a udržitelnější dopravě jako celku. Dílčí cíle: a) Vyvinout bezpečnostní systém pro lokalizaci místa donášky včetně vyhodnocování hrozeb v jeho okolí využívající prvků strojového učení (ML). b) Ověřit a navrhnout správnou aplikaci EDF pohonů pro VTOL letadla typu multikoptéra zajišťující stejné, nebo lepší výkony při vyšší efektivitě.
Pracoviště:
Katedra letecké dopravy
Rok:
2025 - 2026
Program:
Program na podporu aplikovaného výzkumu a inovací SIGMA

Řešitel:
Ing. Daniel Urban
Anotace:
Bezpilotní systémy (UAS) zaznamenaly v posledním desetiletí rapidní vývoj, který umožnil jejich využití v celé řadě lidských činností s cílem zvýšení efektivity či bezpečnosti práce a z toho důvodu jsou nedílnou součástí vývoje a výzkumu na Katedře letecké dopravy na Fakultě dopravní. Důkazem toho mohou být již publikované články na téma pohonu bezpilotních letadel, námrazy na vrtulích bezpilotních letadel, či publikace v oblasti provozních požadavků na vzdušný prostor bezpilotních letadel. Výzkum je však značně omezen možnostmi praktického testování navržených řešení v oblasti bezpilotního létání. Řešením je tak stavba vlastního bezpilotního letadla za účelem vytvoření testovací platformy pro ověření navržených řešení v dané oblasti. Jednalo by se konkrétně o návrh konvertibilního UA, tedy letounu s pevným křídlem, který by poskytoval možnost vertikálního vzletu a přistání (VTOL). Taková kombinace umožní vzlétnout z míst s velmi omezeným prostorem, jelikož takový koncept UA nevyžaduje žádnou vzletovou dráhu a následná vybavenost pevným křídlem zvyšuje energetickou efektivitu letu, a tím celkový dolet UA. Takové zařízení by tak výrazně posunulo schopnost Ústavu letecké dopravy, a tím Fakulty dopravní, konkurovat výzkumu v oblasti bezpilotního letectví na mezinárodní úrovni.
Pracoviště:
Katedra letecké dopravy
Rok:
2024 - 2024
Program:
Vnitřní soutěž PPSR

Řešitel:
Ing. Karel Hylmar
Spoluřešitelé:
Ing. Nela Krčmářová; doc. Ing. Luboš Socha, Ph.D. et Ph.D.; Ing. Daniel Urban
Anotace:
Předložený projektový koncept se zabývá hodnocením opotřebení hydrofobních povlaků, způsobeným abrazí a jeho vlivem na ztrátu jejich anti-icing vlastností. Podstatou projektu je na základě stávajících poznatků vytvořit odpovídající prostředí a metodiku testování, která by umožnila vystavit propulzní systémy bezpilotních letadel provozním podmínkám abraze. Aktuální stav uvedené problematiky poukazuje na skutečnost, že dosavadní hydrofobní povlaky ztrácí své anti-icing vlastnosti již po pár opakovaných vystaveních námraze. Uvedené by mohlo vést k vývoji a vylepšení odolnosti a životnosti současných hydrofobních povlaků, což by v konečném důsledku vedlo ke zvýšení celkové bezpečnosti provozu a operability bezpilotních letadel.
Pracoviště:
Katedra letecké dopravy
Rok:
2023 - 2024
Program:
Studentská grantová soutěž ČVUT - SGS23/136/OHK2/2T/16

Řešitel:
Ing. Daniel Urban
Spoluřešitelé:
Ing. Karel Hylmar; doc. Ing. Luboš Socha, Ph.D. et Ph.D.
Anotace:
Projektový koncept je zaměřen na implementaci alternativního pohonného systému pro bezpilotní letadla s vertikálním vzletem a přistáním, konkrétně EDF (Electric Ducted Fan) pohonný systém. S ohledem na vyvíjející se hustotu provozu bezpilotních letadel a legislativní požadavky, jak v EU, tak zámoří, je nutné reagovat na narůstající bezpečnostní rizika. Ta jsou způsobena zejména rotujícími vrtulemi, které jsou nebezpečné pro své okolí, ale i pro bezpečnost samotného prostředku. Řešením popsané problematiky by mohlo být využití výše zmíněného EDF pohonu, jehož hlavní výhodou je zakrytování rotujících částí, ale také například vyšší výkon při menších rozměrech, než u ekvivalentní vrtule. Nicméně, zmíněné řešení má nevýhodu v podobě nutnosti využívat vektorování tahu, které je dosud vysoce raritním řešením na bezpilotních letadlech. Stejně tak systém řízení je zcela odlišný od běžně používaných řídících systémů UA, tedy je nutné navrhnout i nový řídící a regulační systém vektorování tahu. Pro tyto účely je nutné sestavit zcela nový koncept testovacího zařízení, které umožní takový systém navrhnout alespoň pro jeden motor. Následně je nutné systém optimalizovat pro kooperaci s více pohonnými jednotkami na funkčním prototypu bezpilotního letadla. Výstupy z projektu by výrazně napomohli urychlit implementaci nového druhu pohonu na bezpilotní letadla, což by urychlilo celkovou integraci bezpilotních letadel do vzdušného prostoru.
Pracoviště:
Katedra letecké dopravy
Rok:
2023 - 2024
Program:
Studentská grantová soutěž ČVUT - SGS23/140/OHK2/2T/16

Řešitel:
Ing. Stanislav Kušmírek, Ph.D.
Spoluřešitelé:
Ing. Karel Hylmar; Ing. Daniel Urban; Ing. Ondřej Vítovec
Anotace:
V současné době Ústav letecké dopravy Fakulty dopravní ČVUT v Praze je garantem akreditovaného, vysoce technického studijního programu Technologie údržby letadel, který si v rámci kvalitní výuky vyžaduje hardwarové zabezpečení laboratoří. Pro cvičení a praktickou výuku právě v daném studijním programu či v oblasti zkoumání elektrických UAV pohonných jednotek má pracoviště k dispozici jeden měřící dynamometr, schopný měřit výkonové charakteristiky pohonných jednotek bezpilotních letových prostředků s omezením tahu do 5 kgf. Vzorkovací frekvence záznamu daného zařízení je 10 Hz, což zdaleka nedostačuje pro frekvenční analýzy pohonných jednotek jak větších letadel, tak právě i menších pohonných jednotek UAV. Největším přínosem vytvoření nového zařízení pro měření výkonových charakteristik nejen u UAV pohonných jednotek není jen ve významném rozšíření možností sběru dat a zvýšení kvality publikací výsledků vědecko-výzkumných prací v oblasti konstrukce EDF motorů a studia tvorby námrazy, ale zejména v možnosti použití klíčového elektrického USB oscilátoru pro tvorbu dalších zařízení s využitím pro praktickou zkušenost studentů.
Pracoviště:
Katedra letecké dopravy
Rok:
2023 - 2023
Program:
Vnitřní soutěž PPSR