Cílem této práce je návrh pevného tříkolového podvozku pro jednomotorový čtyřmístný celokompozitní letoun s dodržováním certifikačních specifikací CS-23. To zahrnuje návrh kompozitních pružinových hlavních podvozkových vzpěr v kombinaci s hydropneumatickým tlumičem příďového podvozku. Proces návrhu se dělí do pěti specifických fází; požadavky na konstrukci, předběžný návrh, detailní návrh, příprava výroby a zkoušení prototypu. Zatížení podvozku pro jednotlivé případy a konfigurace letounu je definován v předběžné fázi návrhu. Detailní návrh zahrnuje pevnostní analýzu jednotlivých komponentů. Fáze zkoušení prototypu definuje způsob ověření únosnosti zkouškou. Závěr obsahuje podrobnou technickou dokumentaci.

L'augmentation globale du trafic aérien mondial est susceptible de fortement augmenter les nuisances sonores induites autour des aéroports. De fait, des initiatives à diverses échelles sont prises afin de réduire le bruit des aéronefs. Le "bruit de cellule" de l'avion (airframe noise) est un contributeur majeur du bruit total en phase d'approche, dont environ un tiers est émis par le train d'atterrissage. La simulation aux grandes échelles (LES) des équations de Navier-Stokes compressibles a été identifiée comme une candidate pour la prédiction du bruit de train d'atterrissage. Elle permet de résoudre l'écoulement intrinsèquement instationnaire autour du train, et de capturer les différentes échelles des structures turbulentes mise en jeu dans le sillage. En outre, une approche non-structurée est retenue afin de traiter des géométries réalistes et complexes de trains d'atterrissage. Répondant à ces critères, le logiciel AVBP est choisi pour de telles simulations. Une analogie de Ffowcs-Williams et Hawkings est ensuite utilisée pour propager les sources acoustiques en champ lointain. La détermination des paramètres de simulation optimaux ainsi qu'une validation du code sont effectuées sur le cas académique du "barreau-profil" réalisé à l'Ecole Centrale de Lyon. Un bon accord des résultats aérodynamiques et acoustiques est observé avec la base de donnée expérimentale ainsi qu'avec d'autres résultats numériques. Une analyse des sources acoustiques a également été mise en oeuvre, mettant en évidence une contribution significative du cylindre aux angles rasants ainsi que des phénomènes interférentiels entre les émissions du cylindre et du profil, constructifs ou destructifs selon l'angle d'observation. Le code AVBP est ensuite utilisé pour la simulation des écoulements autour des trois trains simplifiés de la base de donnée LAGOON, supportée par Airbus. Un bon accord est globalement obtenu pour les résultats aérodynamiques et acoustiques pour les trois géométries de train, et les tendances des résultats expérimentaux lors de le complexification de la géométrie sont retrouvés à l'aide de la LES. Une étude des sources acoustique est ensuite réalisée. Les contributions respectives de chaque élément des trains sont identifiées, et une attention particulière est portée sur les tons de cavité. La structure de ces derniers est clairement mise en évidence à l'aide d'un solveur des équations d'Helmholtz (AVSP), expliquant également l'absence de tons pour les micros en survol. Les effets de l'ajout d'éléments supplémentaires pour les deux dernières configurations de train sont également étudiés, et il est montré en particulier qu'un bruit d'interaction, similaire à celui observé dans le cas "barreau-profil", entre le sillage de la barre de traction et l'essieu du train explique la prédominance d'un ton supplémentaire dans les spectres en champ lointain sur les tons de cavité. / Global air traffic growth is most likely to increase the community noise around airports. Consequently, several initiatives have been taken to reduce aircraft noise. Airframe noise has been identified as a major contributor to aircraft noise at approach, and one third is emitted by the landing gear. Compressible Large Eddy Simulation (LES) is a promising candidate for landing gear noise prediction. It is able to solve the unsteady flow around the landing gear, and also to capture the broad range of turbulent structures in the wake. Unstructured meshing approach has been selected to handle industrial-like and complex landing gear geometries. The AVBP software fulfills these criteria, and thus has been chosen to conduct the simulations. A Ffowcs-Williams and Hawkings analogy is also used to propagate the noise sources to the far-field. The best practices determination and the code validation are carried out on the academic "rodairfoil" configuration, which has been experimentally studied at Ecole Centrale de Lyon. A good agreement is observed between the numerical aerodynamic and acoustic results and the experimental database, as well with the other numerical simulations from the literature. A noise source analysis is also carried out, showing a significant contribution of the rod at grazing angles, as well as interferences between the rod and airfoil contributions, either being constructives or destructives depending on the observation angle. Then, the AVBP code is used to simulate unsteady flows around the three landing gear configurations of the LAGOON database, supported by Airbus. A good agreement is found for the aerodynamic and acoustic results for the three geometries, and experimental results tendencies are retrieved with LES while increasing the landing gear complexity. A noise source analysis leads to the identification of the noise source contributions of each landing gear element. A special attention is also paid on the cavity modes. Their structure, exhibited with a Helmholtz equation solver (AVSP), explains the absence of tone in the flyover direction. For the second and third geometries, it is also shown that interactions between the tow bar wake and the axle, similarly to the ones observed in the rod-airfoil benchmark, lead to an additional tone in the far-field spectra, which prevails on the initial cavity modes.

Poměrně velké množství soukromých firem v České republice vyrábí lehká sportovní letadla. Značná část těchto letadel využívá kompozitní pružiny ve svých přistávacích zařízení. Tyto pružiny jsou buďto menší díly, absorbující energii (na příďové noze či ostruze), anebo jde celé pružnice hlavního podvozku. Všechny tyto pružiny sdílí základní charakteristiky: jsou vyrobeny převážně z jednosměrného kompozitu s významnou tloušťkou, hlavním druhem zatížení je ohybový moment a jsou očekávány velké deformace. Podobnou charakteristiku můžeme použít i při popisu hlavního nosníku křídla. Jak vypadá návrh a analýza takovýchto dílů? V zásadě jsou dvě možnosti. První z nich je poměrně jednoduchá analytická analýza, případně naprogramovaná v tabulkovém výpočetním prostředí. Nevýhody tohoto řešení jsou limitované možnosti výpočtu a jeho nízká flexibilita. Druhou možností je využít komerční konečno-prvkový systém pro analýzu, případně i pro optimalizaci. Pochopitelnou nevýhodou této možnosti je cena programu a obsluhy. Cílem této disertační práce je vytvořit program, jež nabídne třetí možnost, která umožní provádět zevrubnou analýzu řešených produktů bez nutnosti pořizovat nákladný software. Tento program zjednoduší a urychlí návrh a pevnostní kontrolu. Umožní uživateli rychle analyzovat více návrhových variant. Program dále bude zohledňovat specifika analyzovaných produktů (například velké deformace a lokální koncentrace napětí kolmo na vlákno). Z pohledu uživatele by program měl být jednoduchý na ovládání. Minimum množství vstupních dat a přehledné grafické rozhraní zajistí komfortní používání. Samostatně spustitelný program (bez instalace a bez podpůrného softwaru) zlepšuje rozšiřitelnost programu.

This diploma thesis deals with the design of all-metal construction of fuselage of the replica L-40 Meta Sokol aircraft on the basis of CS-VLA regulation. As far as the aircraft is concerned, the thesis establishes the load of tail surfaces, landing gear and engine bed. Futhermore, it designs the construction of fuselage, tail landing gear, including the system of its retraction, wing-fuselage connection, engine bed and the primary design of cockpit. In the end, the thesis focuses on the fuselage production technology.

Target of the submitted work was a proposal of a new type of shelf stackers in the range from 8 to 36 m that are working in fully automated warehouses. By using a fully automated storage system all human supervision in ordering pallets in a warehouse are canceled and everything is taken over by the control system. These stores are very efficient and save both time and money. With regard to safety requirements, regular inspections should be provided to the system. At the beginning of this work, there was done a short introduction to the particular study including the description of basic parts of the shelf stackers. Consequently, there were done relevant computations for the drag device and its drive, drives for the travel and the finite method was used to the stress analysis of the mast shelf stacker. In the last part of this thesis is done a safety concept.

This thesis deals with the design of an anti-skid brake controller for a generic fighter aircraft. Antiskid brake controllers prevent wheel locking and maximize the coefficient of friction between the tyre and the ground, resulting in lower stopping distance and time. The frictional force is maximized by regulating the slip. A model for the landing gear is first developed, which consists of the translational and rotational motions of the wheel, the equation for the slip and the elastic landing gear strut dynamics. The elastic behaviour of the landing gear is characterized through its modal frequencies, obtained from a Finite element analysis. As the governing equations are nonlinear, with linear elastic deformations of the strut, feedback linearization is used to design the anti-skid controller. The brake controller is found to work well. Its stability is verified through numerical simulations. Both the plant parameters and the sensor measurements are perturbed up to 10% from their nominal values. It is seen that the feedback linearization tolerates these variations quite well. The system is exceptionally tolerant to sensor noises. The torsional stiffness of the strut is found to be more critical than the longitudinal stiffness. Limits on the torsional stiffness that can be tolerated by the controller are found. This determines the limits on the stiffness of the landing gear beyond which gear walk may appear. The thesis concludes with suggestions for future work in this exciting field.

The diploma thesis is focused on design of electrohydraulic system for nose gear control on small civil airliners. First part consists of brief review of small civil airliners, nose gears and CS 23 restrictions relevant for the design. In practical part a typical small civil airliner is defined and kinematic of landing gear mechanisms is designed. Then the electrohydraulic system itself is designed and parameters of some components are suggested. The wheel steering mechanism is simulated and, in conclusion, the whole system is evaluated.

This master’s thesis deal with design modification of the RAPID 200 (Skyleader 200) airplane for towing at compliance with maximum take-off weight 450 kilogramme. A necessary construction modification, a weight analysis these adjustments and a balance verification are included. The thesis contains of power plants installation consisting from the M 132 engine and the V 541.2 propeller, a towing gear and a landing gear, a load calculation of power plants and towing gear and basic flight performance calculation too. Last but not least valuation of operation ekonomy, operation characteristics assesment and a using of the airplane for specialized duty are included.

Kenntnisse über Parametereigenschaften und Charakteristiken von Flugzeugkomponenten sind eine wesentliche Grundlage für Methoden des Flugzeugentwurfs. Daher ist Ziel dieser Arbeit, statistische Merkmale und Kenngrößen einer für den Flugzeugbau und Entwurf relevanten Auswahl an Komponenten zu erschließen. Dabei wurden zunächst superkritische Tragflügelprofile hinsichtlich ihrer geometrischen Eigenschaften (relative Profildicke, Wölbung, Dickenrücklage, Wölbungsrücklage und der sogenannte "Leading Edge Sharpness Parameter") untersucht. Diese Eigenschaften wurden mit der Software XFLR5 aus einer Auswahl an superkritischen Profilgeometrien erhoben und mit grafischen und beschreibenden Statistikmethoden ausgewertet. Die Profile wiesen relative Wölbungen von 0 % bis 3,4 % auf, die Mehrzahl entfiel auf Wölbungen von 1 % bis 2 %. Die Wölbungsrücklagen zeigten die für superkritische Profile typische Lage im hinteren Profilbereich zwischen 70 % und 90 % der Profiltiefe. Die Dickenrücklagen verteilten sich um einen Mittelwert von 37 % der Profiltiefe. Eine Betrachtung von Flugzeugreifendimensionen sollte das Verhältnis von Reifenbreite zum Durchmesser w/d charakterisieren. Es wurde ein annähernd lineares Verhalten festgestellt. Die Werte des Parameters w/d umfassten einen Bereich von 0,3 bis 0,4. Durch Regressionsanalysen konnten auch die Abhängigkeiten des Parameters w/d von nur einer bekannten Reifendimension (Breite oder Durchmesser) aufgezeigt werden. Die im Rahmen dieser Arbeit dargestellten Erkenntnisse können als Grundlage weiterführender Untersuchungen genutzt werden.

The primary objective of this research is to formulate a methodology of assessing the maximum impact loading condition that will incur onto an aircraft’s landing gear system via Finite Element Analysis (FEA) and appropriately determining its corresponding structural and impact responses to minimize potential design failures during hard landing (abnormal impact) and shock absorption testing. Both static and dynamic loading condition were closely analyzed, compared, and derived through the Federal Aviation Administration’s (FAA) airworthiness regulations and empirical testing data. In this research, a nonlinear transient dynamic analysis is developed and established via NASTRAN advanced nonlinear finite element model (FEM) to simulate the worst-case loading condition. Under the appropriate loading analysis, the eye-bar and contact patch region theory were then utilized to simulate the tire and nose wheel interface more accurately. The open geometry of the nose landing gear was also optimized to minimize the effect of stress concentration. The result of this research is conformed to the FAA’s regulations and bound to have an impact on the design and development of small and large aircraft’s landing gear for both near and distant future.