Search

This thesis describes the development of an autonomous recovery system for stratospheric balloons, focusing on the novel pressurised balloon prototype BALMAN of CNES. Stratospheric balloons, reaching altitudes of up to 40 km, are utilised for scientific experiments, with recovery of payloads being a critical aspect. While traditional recovery methods involve separating the balloon envelope and deploying a parachute, BALMAN's parachute will be deployed in free fall. The proposed autonomous system comprises decision-making and electronics components. The decision-making segment employs microcontrollers and environmental sensors to recognise the balloon's descent, triggering the release decision. The electronics section, responsible for providing energy to a pyro cutter, is designed with electrical switches and capacitors. Thermal simulations guide the placement of heaters, maintaining system temperature within operational limits. The final prototype, tested for functionality on-ground, exhibits a measured energy release of 24 mJ, double the requirement for pyro cutter activation. However, environmental and flight testing remain pending. The system's potential applications extend beyond BALMAN, offering a standardised autonomous recovery solution for various balloons. This innovation promises enhanced landing accuracy, obviates the need for telecommunication in recovery, and facilitates payload descent deceleration. Future endeavors involve comprehensive testing and potential integration into BALMAN missions, showcasing the system's adaptability and operational simplicity across diverse stratospheric endeavors.

This thesis describes the development of an autonomous recovery system for stratospheric balloons, focusing on the novel pressurised balloon prototype BALMAN of CNES. Stratospheric balloons, reaching altitudes of up to 40 km, are utilised for scientific experiments, with recovery of payloads being a critical aspect. While traditional recovery methods involve separating the balloon envelope and deploying a parachute, BALMAN's parachute will be deployed in free fall. The proposed autonomous system comprises decision-making and electronics components. The decision-making segment employs microcontrollers and environmental sensors to recognise the balloon's descent, triggering the release decision. The electronics section, responsible for providing energy to a pyro cutter, is designed with electrical switches and capacitors. Thermal simulations guide the placement of heaters, maintaining system temperature within operational limits. The final prototype, tested for functionality on-ground, exhibits a measured energy release of 24 mJ, double the requirement for pyro cutter activation. However, environmental and flight testing remain pending. The system's potential applications extend beyond BALMAN, offering a standardised autonomous recovery solution for various balloons. This innovation promises enhanced landing accuracy, obviates the need for telecommunication in recovery, and facilitates payload descent deceleration. Future endeavors involve comprehensive testing and potential integration into BALMAN missions, showcasing the system's adaptability and operational simplicity across diverse stratospheric endeavors.

Scientific applications are large and complex; task-based programming models are a popular approach to developing these applications due to their ease of programming and ability to handle complex workflows and distribute their workload across large infrastructures. In these environments, either the hardware or the software may lead to failures from a myriad of origins: application logic, system software, memory, network, or disk. Re-executing a failed application can take hours, days, or even weeks, thus, dragging out the research. This article proposes a recovery system for dynamic task-based models to reduce the re-execution time of failed runs. The design encapsulates in a checkpointing manager the automatic checkpointing of the execution, leveraging different mechanisms that can be arbitrarily defined and tuned to fit the needs of each performance. Additionally, it offers an API call to establish snapshots of the execution from the application code. The experiments executed on a prototype implementation have reached a speedup of 1.9× after re-execution and shown no overhead on the execution time on successful first runs of specific applications., This work has been supported by the Spanish Government (PID2019-107255GB), by Generalitat de Catalunya (contract 2017-SGR-01414), and by the European Commission through the Horizon 2020 Research and Innovation program under Grant Agreement No. 955558 (eFlows4HPC- project). This work has partially been co-funded with 50% by the European Regional Development Fund under the framework of the ERFD Operative Programme for Catalunya 2014-2020., Peer Reviewed, Postprint (author's final draft)

Para desarrollar el presente proyecto de grado fue necesario tener conocimiento y realizar un análisis detallado de las necesidades de la compañía Vidrio Andino S.A. enfocado en las oportunidades de mejora para la recuperación de calor. El proyecto inició con la etapa de investigación y análisis de proceso en la que se encontraron pérdidas de calor potencialmente aprovechables en la zona de acondicionamiento térmico y homogenización dentro del horno, así como un consumo de energía térmica considerable para la vaporización de agua utilizada en el acondicionamiento de las materias primas. Una vez identificadas la fuente de aprovechamiento potencial de calor y el destinatario final de esta energía, se procedió a realizar una caracterización detallada de las fuentes de aprovechamiento y las necesidades requeridas por el proceso de vaporización, de tal manera que se tuviera toda la información para el correcto diseño del sistema de recuperación. El diseño detallado del sistema de recuperación fue una de las etapas, más importantes y desafiantes del proyecto debido a que en este se desarrollaron todos los cálculos estructurales, de materiales y de proceso que garantizarían un correcto funcionamiento y solución a los requerimientos de la oportunidad de mejora planteada.

Para desarrollar el presente proyecto de grado fue necesario tener conocimiento y realizar un análisis detallado de las necesidades de la compañía Vidrio Andino S.A. enfocado en las oportunidades de mejora para la recuperación de calor. El proyecto inició con la etapa de investigación y análisis de proceso en la que se encontraron pérdidas de calor potencialmente aprovechables en la zona de acondicionamiento térmico y homogenización dentro del horno, así como un consumo de energía térmica considerable para la vaporización de agua utilizada en el acondicionamiento de las materias primas. Una vez identificadas la fuente de aprovechamiento potencial de calor y el destinatario final de esta energía, se procedió a realizar una caracterización detallada de las fuentes de aprovechamiento y las necesidades requeridas por el proceso de vaporización, de tal manera que se tuviera toda la información para el correcto diseño del sistema de recuperación. El diseño detallado del sistema de recuperación fue una de las etapas, más importantes y desafiantes del proyecto debido a que en este se desarrollaron todos los cálculos estructurales, de materiales y de proceso que garantizarían un correcto funcionamiento y solución a los requerimientos de la oportunidad de mejora planteada.

Para desarrollar el presente proyecto de grado fue necesario tener conocimiento y realizar un análisis detallado de las necesidades de la compañía Vidrio Andino S.A. enfocado en las oportunidades de mejora para la recuperación de calor. El proyecto inició con la etapa de investigación y análisis de proceso en la que se encontraron pérdidas de calor potencialmente aprovechables en la zona de acondicionamiento térmico y homogenización dentro del horno, así como un consumo de energía térmica considerable para la vaporización de agua utilizada en el acondicionamiento de las materias primas. Una vez identificadas la fuente de aprovechamiento potencial de calor y el destinatario final de esta energía, se procedió a realizar una caracterización detallada de las fuentes de aprovechamiento y las necesidades requeridas por el proceso de vaporización, de tal manera que se tuviera toda la información para el correcto diseño del sistema de recuperación. El diseño detallado del sistema de recuperación fue una de las etapas, más importantes y desafiantes del proyecto debido a que en este se desarrollaron todos los cálculos estructurales, de materiales y de proceso que garantizarían un correcto funcionamiento y solución a los requerimientos de la oportunidad de mejora planteada.

Para desarrollar el presente proyecto de grado fue necesario tener conocimiento y realizar un análisis detallado de las necesidades de la compañía Vidrio Andino S.A. enfocado en las oportunidades de mejora para la recuperación de calor. El proyecto inició con la etapa de investigación y análisis de proceso en la que se encontraron pérdidas de calor potencialmente aprovechables en la zona de acondicionamiento térmico y homogenización dentro del horno, así como un consumo de energía térmica considerable para la vaporización de agua utilizada en el acondicionamiento de las materias primas. Una vez identificadas la fuente de aprovechamiento potencial de calor y el destinatario final de esta energía, se procedió a realizar una caracterización detallada de las fuentes de aprovechamiento y las necesidades requeridas por el proceso de vaporización, de tal manera que se tuviera toda la información para el correcto diseño del sistema de recuperación. El diseño detallado del sistema de recuperación fue una de las etapas, más importantes y desafiantes del proyecto debido a que en este se desarrollaron todos los cálculos estructurales, de materiales y de proceso que garantizarían un correcto funcionamiento y solución a los requerimientos de la oportunidad de mejora planteada.

This study was conducted in 1996FY by Mitsubishi Heavy Industries Co. under the contract with NASDA. The plan for a verification test vehicle and basic system technology were studied under the condition that the two stages of H-2A were to be utilized to the fullest extent in the development of the test vehicle aiming at the comprehensive verification of basic technology to develop a vertical landing reusable vehicle. In the plan of the test vehicle, the system, subsystem, operational plan, and development plan of the vehicle were studied, and a definite guideline was shown for each of principal technologies on materials, propulsion system, life span, operation, etc. for the realization of a reusable vehicle. Also, as for the basic system technology, the recovery technology, engine re-utilization, and recovery experiment of H-2A single stage/LRB (Liquid Rocket Booster) were studied., 本研究は、宇宙開発事業団より委託を請けて、三菱重工業株式会社が1996年度に実施したもので、垂直離着陸型の再使用輸送機の開発に向けた基礎技術の総合実証のための実験機を、H-2Aの2段を極力利用して開発することを前提に、実験機計画およびシステム要素技術の検討を行った。実験機計画では、システム、サブシステム、実験機運用計画および開発計画を検討し、再使用輸送機実現のために、材料、推進系、寿命および運用性などの要素技術に対して具体的な指針を示した。また、システム要素技術に関しては、回収技術、エンジン再使用化、およびH-2Aの1段/LRB(液体ロケット・ブースタ)回収実験を検討した。

Tato bakalářská práce ukazuje možný budoucí vývoj hybridních teleskopických manipulátorů. V první části je proveden přehled a popis jednotlivých technologií, které jsou již dnes využívány u manipulační, transportní a stavební techniky. Druhá část je zaměřena na samotný koncept. Jsou zde zdůvodněny aspekty, proč jsou tyto technologie vhodné právě u teleskopického manipulátoru. Jako nový možný směr vývoje ukazuje modulární stavbu., This bachelor´s thesis shows the possible future development of hybrid telescopic handlers with modular platform. In the first section is an overview of technologies, which are used in today’s manipulation, transport and construction machinery. The second part is focused on the concept which uses described technologies. There are mentioned aspects, why are these technologies useful for the telescopic manipulator. There is shown a modular platform as a new way of designing.

Práce je řešena v kontextu neustálé snahy zvyšování bezpečnosti v osobní letecké dopravě. Práce se zaměřuje zejména na malé letectví, souhrnně označované anglickým termínem General Aviation. Cílem této práce je zhodnotit proveditelnost implementace prvku pasivní bezpečnosti v podobě podtrupového airbagu do záchranného systému malých letadel. Implementace takového prvku pomůže snížit zatížení přenášené na posádku během přistání na záchranném padáku a efektivně snížit minimální výšku použití balistického záchranného systému. Jedná se o nové, aktuální řešení, které nemá ve své kategorii obdoby. Práce představuje teoretický rámec pro řešení problému tlumení nárazu pomocí airbagu v podobě matematického modelu. Následně je v práci představena validace matematického modelu založená na souboru experimentálních dat, která byla k tomuto účelu získána. Teoretická i praktická část práce se také zabývá prvky ovlivňujícími výkony airbagu, konkrétně aktivně řízeným větracím otvorem. Poslední část práce provádí praktický návrh implementace podtrupového airbagu do záchranného systému konkrétního letadla z pohledu velikosti, umístění, aktivace a plnění airbagu. Navržený systém je schopen utlumit náraz letadla z rychlosti 15 ms-1, čímž snižuje výšku použití o 10 %. Hmotnost nově navrženého systému je rovna 5 % z celkové vzletové hmotnosti. Přínos práce spočívá ve spojení dvou oborů bezpečnosti, padákových záchranných zařízení a absorbérů energie, které doposud v této kategorii nebyly řešeny, s jasným výsledkem zvýšení ochrany posádek malých letadel vybavených balistickým záchranným zařízením., The thesis is developed in the context of the continuous improvement of safety in personal aviation. The work focuses mainly on small aircrafts, collectively referred to as General Aviation. This thesis aims to evaluate the feasibility of implementing a passive safety feature in the form of an under-fuselage airbag in the rescue systems of small aircraft. The implementation of such a feature will help to reduce the loads transferred to the crew during a rescue parachute landing and effectively reduce the minimum altitude of the ballistic rescue system. This is a new state-of-the-art solution that is unparalleled in its category. The thesis presents a theoretical framework for solving the problem of shock absorption by airbags in the form of a mathematical model. Subsequently, the thesis presents the validation of the mathematical model based on a set of experimental data obtained for this purpose. The theoretical and practical part of the thesis then deals with the elements that influence the airbag performance, namely actively controlled air vent. The last part of the thesis performs a practical design of the implementation of the under-fuselage airbag in the rescue system of a given aircraft in terms of size, location, activation and filling of the airbag. The proposed system is capable of attenuating the impact of the aircraft from a speed of 15 ms-1, thus reducing the application altitude by 10 %. The weight of the newly designed system is equal to 5 % of the total take-off weight. The contribution of the work lies in the combination of two fields of safety that have not been addressed in this category so far, with the distinct result of improving the safety of small aircraft equipped with a ballistic rescue system.

Práce je řešena v kontextu neustálé snahy zvyšování bezpečnosti v osobní letecké dopravě. Práce se zaměřuje zejména na malé letectví, souhrnně označované anglickým termínem General Aviation. Cílem této práce je zhodnotit proveditelnost implementace prvku pasivní bezpečnosti v podobě podtrupového airbagu do záchranného systému malých letadel. Implementace takového prvku pomůže snížit zatížení přenášené na posádku během přistání na záchranném padáku a efektivně snížit minimální výšku použití balistického záchranného systému. Jedná se o nové, aktuální řešení, které nemá ve své kategorii obdoby. Práce představuje teoretický rámec pro řešení problému tlumení nárazu pomocí airbagu v podobě matematického modelu. Následně je v práci představena validace matematického modelu založená na souboru experimentálních dat, která byla k tomuto účelu získána. Teoretická i praktická část práce se také zabývá prvky ovlivňujícími výkony airbagu, konkrétně aktivně řízeným větracím otvorem. Poslední část práce provádí praktický návrh implementace podtrupového airbagu do záchranného systému konkrétního letadla z pohledu velikosti, umístění, aktivace a plnění airbagu. Navržený systém je schopen utlumit náraz letadla z rychlosti 15 ms-1, čímž snižuje výšku použití o 10 %. Hmotnost nově navrženého systému je rovna 5 % z celkové vzletové hmotnosti. Přínos práce spočívá ve spojení dvou oborů bezpečnosti, padákových záchranných zařízení a absorbérů energie, které doposud v této kategorii nebyly řešeny, s jasným výsledkem zvýšení ochrany posádek malých letadel vybavených balistickým záchranným zařízením., The thesis is developed in the context of the continuous improvement of safety in personal aviation. The work focuses mainly on small aircrafts, collectively referred to as General Aviation. This thesis aims to evaluate the feasibility of implementing a passive safety feature in the form of an under-fuselage airbag in the rescue systems of small aircraft. The implementation of such a feature will help to reduce the loads transferred to the crew during a rescue parachute landing and effectively reduce the minimum altitude of the ballistic rescue system. This is a new state-of-the-art solution that is unparalleled in its category. The thesis presents a theoretical framework for solving the problem of shock absorption by airbags in the form of a mathematical model. Subsequently, the thesis presents the validation of the mathematical model based on a set of experimental data obtained for this purpose. The theoretical and practical part of the thesis then deals with the elements that influence the airbag performance, namely actively controlled air vent. The last part of the thesis performs a practical design of the implementation of the under-fuselage airbag in the rescue system of a given aircraft in terms of size, location, activation and filling of the airbag. The proposed system is capable of attenuating the impact of the aircraft from a speed of 15 ms-1, thus reducing the application altitude by 10 %. The weight of the newly designed system is equal to 5 % of the total take-off weight. The contribution of the work lies in the combination of two fields of safety that have not been addressed in this category so far, with the distinct result of improving the safety of small aircraft equipped with a ballistic rescue system.

Tato bakalářská práce ukazuje možný budoucí vývoj hybridních teleskopických manipulátorů. V první části je proveden přehled a popis jednotlivých technologií, které jsou již dnes využívány u manipulační, transportní a stavební techniky. Druhá část je zaměřena na samotný koncept. Jsou zde zdůvodněny aspekty, proč jsou tyto technologie vhodné právě u teleskopického manipulátoru. Jako nový možný směr vývoje ukazuje modulární stavbu., This bachelor´s thesis shows the possible future development of hybrid telescopic handlers with modular platform. In the first section is an overview of technologies, which are used in today’s manipulation, transport and construction machinery. The second part is focused on the concept which uses described technologies. There are mentioned aspects, why are these technologies useful for the telescopic manipulator. There is shown a modular platform as a new way of designing.

The RQ-21A unmanned aerial system must be able to launch and recover independent from any runway or leveled surface. The current RQ-21A STUAS recovery system (SRS) has been deemed deficient by Program Management Authority 263, because it is incapable of recovering the air vehicle at its maximum weight and commonly causes damage to the air vehicle, payloads, and/or the SRS. This project conducted an analysis of alternatives to compare the SRS, VTOL, SideArm, FLARES, and Net Capture recovery systems based on performance, cost, and risks. The VTOL and SideArm are recommended as potential replacements because they outperform the RQ-21A SRS and other alternatives in performance, cost, and risk. Replacing the current SRS with VTOL or SideArm would reduce the amount and frequency of damage to the air vehicle, increase performance, and reduce life-cycle costs. SideArm and VTOL have performance values of 0.809 and 0.766, respectively. FLARES, Net Capture, and the SRS have substantially lower performance values of 0.453, 0.448, and 0.005. The total life cycle costs of the VTOL and SideArm are substantially lower, $758 and $759 million, compared to the other systems, which range from $913 to $1,034 million., http://archive.org/details/analysisoflterna1094558366, Approved for public release; distribution is unlimited.

Tato bakalářská práce ukazuje možný budoucí vývoj hybridních teleskopických manipulátorů. V první části je proveden přehled a popis jednotlivých technologií, které jsou již dnes využívány u manipulační, transportní a stavební techniky. Druhá část je zaměřena na samotný koncept. Jsou zde zdůvodněny aspekty, proč jsou tyto technologie vhodné právě u teleskopického manipulátoru. Jako nový možný směr vývoje ukazuje modulární stavbu., This bachelor´s thesis shows the possible future development of hybrid telescopic handlers with modular platform. In the first section is an overview of technologies, which are used in today’s manipulation, transport and construction machinery. The second part is focused on the concept which uses described technologies. There are mentioned aspects, why are these technologies useful for the telescopic manipulator. There is shown a modular platform as a new way of designing.

Tato bakalářská práce ukazuje možný budoucí vývoj hybridních teleskopických manipulátorů. V první části je proveden přehled a popis jednotlivých technologií, které jsou již dnes využívány u manipulační, transportní a stavební techniky. Druhá část je zaměřena na samotný koncept. Jsou zde zdůvodněny aspekty, proč jsou tyto technologie vhodné právě u teleskopického manipulátoru. Jako nový možný směr vývoje ukazuje modulární stavbu., This bachelor´s thesis shows the possible future development of hybrid telescopic handlers with modular platform. In the first section is an overview of technologies, which are used in today’s manipulation, transport and construction machinery. The second part is focused on the concept which uses described technologies. There are mentioned aspects, why are these technologies useful for the telescopic manipulator. There is shown a modular platform as a new way of designing.

Práce je řešena v kontextu neustálé snahy zvyšování bezpečnosti v osobní letecké dopravě. Práce se zaměřuje zejména na malé letectví, souhrnně označované anglickým termínem General Aviation. Cílem této práce je zhodnotit proveditelnost implementace prvku pasivní bezpečnosti v podobě podtrupového airbagu do záchranného systému malých letadel. Implementace takového prvku pomůže snížit zatížení přenášené na posádku během přistání na záchranném padáku a efektivně snížit minimální výšku použití balistického záchranného systému. Jedná se o nové, aktuální řešení, které nemá ve své kategorii obdoby. Práce představuje teoretický rámec pro řešení problému tlumení nárazu pomocí airbagu v podobě matematického modelu. Následně je v práci představena validace matematického modelu založená na souboru experimentálních dat, která byla k tomuto účelu získána. Teoretická i praktická část práce se také zabývá prvky ovlivňujícími výkony airbagu, konkrétně aktivně řízeným větracím otvorem. Poslední část práce provádí praktický návrh implementace podtrupového airbagu do záchranného systému konkrétního letadla z pohledu velikosti, umístění, aktivace a plnění airbagu. Navržený systém je schopen utlumit náraz letadla z rychlosti 15 ms-1, čímž snižuje výšku použití o 10 %. Hmotnost nově navrženého systému je rovna 5 % z celkové vzletové hmotnosti. Přínos práce spočívá ve spojení dvou oborů bezpečnosti, padákových záchranných zařízení a absorbérů energie, které doposud v této kategorii nebyly řešeny, s jasným výsledkem zvýšení ochrany posádek malých letadel vybavených balistickým záchranným zařízením., The thesis is developed in the context of the continuous improvement of safety in personal aviation. The work focuses mainly on small aircrafts, collectively referred to as General Aviation. This thesis aims to evaluate the feasibility of implementing a passive safety feature in the form of an under-fuselage airbag in the rescue systems of small aircraft. The implementation of such a feature will help to reduce the loads transferred to the crew during a rescue parachute landing and effectively reduce the minimum altitude of the ballistic rescue system. This is a new state-of-the-art solution that is unparalleled in its category. The thesis presents a theoretical framework for solving the problem of shock absorption by airbags in the form of a mathematical model. Subsequently, the thesis presents the validation of the mathematical model based on a set of experimental data obtained for this purpose. The theoretical and practical part of the thesis then deals with the elements that influence the airbag performance, namely actively controlled air vent. The last part of the thesis performs a practical design of the implementation of the under-fuselage airbag in the rescue system of a given aircraft in terms of size, location, activation and filling of the airbag. The proposed system is capable of attenuating the impact of the aircraft from a speed of 15 ms-1, thus reducing the application altitude by 10 %. The weight of the newly designed system is equal to 5 % of the total take-off weight. The contribution of the work lies in the combination of two fields of safety that have not been addressed in this category so far, with the distinct result of improving the safety of small aircraft equipped with a ballistic rescue system.

Práce je řešena v kontextu neustálé snahy zvyšování bezpečnosti v osobní letecké dopravě. Práce se zaměřuje zejména na malé letectví, souhrnně označované anglickým termínem General Aviation. Cílem této práce je zhodnotit proveditelnost implementace prvku pasivní bezpečnosti v podobě podtrupového airbagu do záchranného systému malých letadel. Implementace takového prvku pomůže snížit zatížení přenášené na posádku během přistání na záchranném padáku a efektivně snížit minimální výšku použití balistického záchranného systému. Jedná se o nové, aktuální řešení, které nemá ve své kategorii obdoby. Práce představuje teoretický rámec pro řešení problému tlumení nárazu pomocí airbagu v podobě matematického modelu. Následně je v práci představena validace matematického modelu založená na souboru experimentálních dat, která byla k tomuto účelu získána. Teoretická i praktická část práce se také zabývá prvky ovlivňujícími výkony airbagu, konkrétně aktivně řízeným větracím otvorem. Poslední část práce provádí praktický návrh implementace podtrupového airbagu do záchranného systému konkrétního letadla z pohledu velikosti, umístění, aktivace a plnění airbagu. Navržený systém je schopen utlumit náraz letadla z rychlosti 15 ms-1, čímž snižuje výšku použití o 10 %. Hmotnost nově navrženého systému je rovna 5 % z celkové vzletové hmotnosti. Přínos práce spočívá ve spojení dvou oborů bezpečnosti, padákových záchranných zařízení a absorbérů energie, které doposud v této kategorii nebyly řešeny, s jasným výsledkem zvýšení ochrany posádek malých letadel vybavených balistickým záchranným zařízením., The thesis is developed in the context of the continuous improvement of safety in personal aviation. The work focuses mainly on small aircrafts, collectively referred to as General Aviation. This thesis aims to evaluate the feasibility of implementing a passive safety feature in the form of an under-fuselage airbag in the rescue systems of small aircraft. The implementation of such a feature will help to reduce the loads transferred to the crew during a rescue parachute landing and effectively reduce the minimum altitude of the ballistic rescue system. This is a new state-of-the-art solution that is unparalleled in its category. The thesis presents a theoretical framework for solving the problem of shock absorption by airbags in the form of a mathematical model. Subsequently, the thesis presents the validation of the mathematical model based on a set of experimental data obtained for this purpose. The theoretical and practical part of the thesis then deals with the elements that influence the airbag performance, namely actively controlled air vent. The last part of the thesis performs a practical design of the implementation of the under-fuselage airbag in the rescue system of a given aircraft in terms of size, location, activation and filling of the airbag. The proposed system is capable of attenuating the impact of the aircraft from a speed of 15 ms-1, thus reducing the application altitude by 10 %. The weight of the newly designed system is equal to 5 % of the total take-off weight. The contribution of the work lies in the combination of two fields of safety that have not been addressed in this category so far, with the distinct result of improving the safety of small aircraft equipped with a ballistic rescue system.

Práce je řešena v kontextu neustálé snahy zvyšování bezpečnosti v osobní letecké dopravě. Práce se zaměřuje zejména na malé letectví, souhrnně označované anglickým termínem General Aviation. Cílem této práce je zhodnotit proveditelnost implementace prvku pasivní bezpečnosti v podobě podtrupového airbagu do záchranného systému malých letadel. Implementace takového prvku pomůže snížit zatížení přenášené na posádku během přistání na záchranném padáku a efektivně snížit minimální výšku použití balistického záchranného systému. Jedná se o nové, aktuální řešení, které nemá ve své kategorii obdoby. Práce představuje teoretický rámec pro řešení problému tlumení nárazu pomocí airbagu v podobě matematického modelu. Následně je v práci představena validace matematického modelu založená na souboru experimentálních dat, která byla k tomuto účelu získána. Teoretická i praktická část práce se také zabývá prvky ovlivňujícími výkony airbagu, konkrétně aktivně řízeným větracím otvorem. Poslední část práce provádí praktický návrh implementace podtrupového airbagu do záchranného systému konkrétního letadla z pohledu velikosti, umístění, aktivace a plnění airbagu. Navržený systém je schopen utlumit náraz letadla z rychlosti 15 ms-1, čímž snižuje výšku použití o 10 %. Hmotnost nově navrženého systému je rovna 5 % z celkové vzletové hmotnosti. Přínos práce spočívá ve spojení dvou oborů bezpečnosti, padákových záchranných zařízení a absorbérů energie, které doposud v této kategorii nebyly řešeny, s jasným výsledkem zvýšení ochrany posádek malých letadel vybavených balistickým záchranným zařízením., The thesis is developed in the context of the continuous improvement of safety in personal aviation. The work focuses mainly on small aircrafts, collectively referred to as General Aviation. This thesis aims to evaluate the feasibility of implementing a passive safety feature in the form of an under-fuselage airbag in the rescue systems of small aircraft. The implementation of such a feature will help to reduce the loads transferred to the crew during a rescue parachute landing and effectively reduce the minimum altitude of the ballistic rescue system. This is a new state-of-the-art solution that is unparalleled in its category. The thesis presents a theoretical framework for solving the problem of shock absorption by airbags in the form of a mathematical model. Subsequently, the thesis presents the validation of the mathematical model based on a set of experimental data obtained for this purpose. The theoretical and practical part of the thesis then deals with the elements that influence the airbag performance, namely actively controlled air vent. The last part of the thesis performs a practical design of the implementation of the under-fuselage airbag in the rescue system of a given aircraft in terms of size, location, activation and filling of the airbag. The proposed system is capable of attenuating the impact of the aircraft from a speed of 15 ms-1, thus reducing the application altitude by 10 %. The weight of the newly designed system is equal to 5 % of the total take-off weight. The contribution of the work lies in the combination of two fields of safety that have not been addressed in this category so far, with the distinct result of improving the safety of small aircraft equipped with a ballistic rescue system.

Tato bakalářská práce ukazuje možný budoucí vývoj hybridních teleskopických manipulátorů. V první části je proveden přehled a popis jednotlivých technologií, které jsou již dnes využívány u manipulační, transportní a stavební techniky. Druhá část je zaměřena na samotný koncept. Jsou zde zdůvodněny aspekty, proč jsou tyto technologie vhodné právě u teleskopického manipulátoru. Jako nový možný směr vývoje ukazuje modulární stavbu., This bachelor´s thesis shows the possible future development of hybrid telescopic handlers with modular platform. In the first section is an overview of technologies, which are used in today’s manipulation, transport and construction machinery. The second part is focused on the concept which uses described technologies. There are mentioned aspects, why are these technologies useful for the telescopic manipulator. There is shown a modular platform as a new way of designing.

Práce je řešena v kontextu neustálé snahy zvyšování bezpečnosti v osobní letecké dopravě. Práce se zaměřuje zejména na malé letectví, souhrnně označované anglickým termínem General Aviation. Cílem této práce je zhodnotit proveditelnost implementace prvku pasivní bezpečnosti v podobě podtrupového airbagu do záchranného systému malých letadel. Implementace takového prvku pomůže snížit zatížení přenášené na posádku během přistání na záchranném padáku a efektivně snížit minimální výšku použití balistického záchranného systému. Jedná se o nové, aktuální řešení, které nemá ve své kategorii obdoby. Práce představuje teoretický rámec pro řešení problému tlumení nárazu pomocí airbagu v podobě matematického modelu. Následně je v práci představena validace matematického modelu založená na souboru experimentálních dat, která byla k tomuto účelu získána. Teoretická i praktická část práce se také zabývá prvky ovlivňujícími výkony airbagu, konkrétně aktivně řízeným větracím otvorem. Poslední část práce provádí praktický návrh implementace podtrupového airbagu do záchranného systému konkrétního letadla z pohledu velikosti, umístění, aktivace a plnění airbagu. Navržený systém je schopen utlumit náraz letadla z rychlosti 15 ms-1, čímž snižuje výšku použití o 10 %. Hmotnost nově navrženého systému je rovna 5 % z celkové vzletové hmotnosti. Přínos práce spočívá ve spojení dvou oborů bezpečnosti, padákových záchranných zařízení a absorbérů energie, které doposud v této kategorii nebyly řešeny, s jasným výsledkem zvýšení ochrany posádek malých letadel vybavených balistickým záchranným zařízením., The thesis is developed in the context of the continuous improvement of safety in personal aviation. The work focuses mainly on small aircrafts, collectively referred to as General Aviation. This thesis aims to evaluate the feasibility of implementing a passive safety feature in the form of an under-fuselage airbag in the rescue systems of small aircraft. The implementation of such a feature will help to reduce the loads transferred to the crew during a rescue parachute landing and effectively reduce the minimum altitude of the ballistic rescue system. This is a new state-of-the-art solution that is unparalleled in its category. The thesis presents a theoretical framework for solving the problem of shock absorption by airbags in the form of a mathematical model. Subsequently, the thesis presents the validation of the mathematical model based on a set of experimental data obtained for this purpose. The theoretical and practical part of the thesis then deals with the elements that influence the airbag performance, namely actively controlled air vent. The last part of the thesis performs a practical design of the implementation of the under-fuselage airbag in the rescue system of a given aircraft in terms of size, location, activation and filling of the airbag. The proposed system is capable of attenuating the impact of the aircraft from a speed of 15 ms-1, thus reducing the application altitude by 10 %. The weight of the newly designed system is equal to 5 % of the total take-off weight. The contribution of the work lies in the combination of two fields of safety that have not been addressed in this category so far, with the distinct result of improving the safety of small aircraft equipped with a ballistic rescue system.

Tato bakalářská práce ukazuje možný budoucí vývoj hybridních teleskopických manipulátorů. V první části je proveden přehled a popis jednotlivých technologií, které jsou již dnes využívány u manipulační, transportní a stavební techniky. Druhá část je zaměřena na samotný koncept. Jsou zde zdůvodněny aspekty, proč jsou tyto technologie vhodné právě u teleskopického manipulátoru. Jako nový možný směr vývoje ukazuje modulární stavbu., This bachelor´s thesis shows the possible future development of hybrid telescopic handlers with modular platform. In the first section is an overview of technologies, which are used in today’s manipulation, transport and construction machinery. The second part is focused on the concept which uses described technologies. There are mentioned aspects, why are these technologies useful for the telescopic manipulator. There is shown a modular platform as a new way of designing.