Catalyst – turbovrtulový motor nové generace
Fakulta strojní ČVUT v Praze se významně podílela na vývoji pokročilého, turbovrtulového motoru Catalyst společnosti Avio Aero. Je to první zcela nově vyvinutý evropský, turbovrtulový motor pro 21. století, který kombinuje nové technologie. Motor Catalyst přináší radikální změnu v oboru. Má celkový tlakový poměr 16:1, což je ve srovnání s konkurencí nejlepší poměr. Umožňuje až o 18 % nižší spotřebu paliva a současně o 10 % vyšší tah v cestovním režimu. Tento motor je prvním turbovrtulovým motorem, jehož díly jsou vyrobeny pomocí 3D tisku, a zároveň je vybaven systémem FADEC pro současné ovládání výkonu motoru a vrtule, což snižuje zátěž pilota.
Společný výzkum a vývoj Fakulty strojní ČVUT a Avio Aero Praha probíhal na základě usnesení vlády z 27. července 2016 o podpoře rozvoje leteckého průmyslu v ČR. S podporou Vlády ČR a Operačního programu Výzkum, vývoj a vzdělávání v rámci projektu CAAT byly vybudovány čtyři pozemní zkušebny letadlových motorů a létající zkušebna. Ve zkušebnách probíhalo v letech 2017–2024 mnoho experimentů s následným ověřováním počítačovými simulacemi a analýzami. Vedle základních zkušeben byla postavena další zařízení pro testování i pro ověřování, například testovací stanice pro chladiče, měření emisí pro experimenty s použitím udržitelného leteckého paliva SAF.
V únoru 2025 byl Catalyst certifikován americkým Federálním úřadem pro letectví (FAA). Avio Aero nyní pracuje na zahájení výroby motorů Catalyst v ČR, aby uspokojilo požadavky svých zákazníků.
Spolupráce univerzity a Avio Aero výrazně přispěla ke zkvalitnění výuky odborníků pro letecký průmysl i k rozšíření výroby leteckých motorů v České republice.
Kromě toho byla vojenská verze motoru Catalyst v roce 2022 vybrána společností Airbus Defense and Space pro pohon bezpilotního leteckého systému Eurodrone.
EWA – Mobilní zařízení pro získávání vody za vzduchu
Vědci Fakulty strojní ČVUT přispěli k vývoji zařízení EWA (Emergency Water from Air), jež vzniklo v Univerzitním centru energeticky efektivních budov ČVUT v Praze (UCEEB) a vychází z technologie S.A.W.E.R., která dokázala v pouštním prostředí získávat vodu ze vzduchu.
Mobilní zařízení EWA je třetí generací systému pro získávání vody ze vzdušné vlhkosti. Při stabilním napájení elektrickou energií dosahuje průměrné denní produkce vody v poušti 25 až 35 litrů. Ve vlhčím prostředí může vyrobit 50 až 70 litrů vody za den. Prototyp zařízení byl testován v laboratořích UCEEB ČVUT v Praze a v Austrálii. Tam generovalo průměrně 25 litrů vody za den. V roce 2024 získalo zařízení EWA cenu pro nejlepší inovativní produkt či řešení na mezinárodní výstavě Future Forces v Praze.
Výzkum pro vesmírné mise
Ústav mechaniky tekutin a termodynamiky Fakulty strojní ČVUT v Praze se od roku 2019 podílí na projektu Hydronaut a návazných výzkumech v tréninkovém centru Little Moon City Prague v rámci výzkumného programu Akademie věd ČR „Vesmír pro lidstvo“.
Hydronaut H03 DeepLab je výzkumná a výcviková stanice pro pobyty lidí v extrémním prostředí. Stanice umožňuje simulace analogických misí v izolovaném, extrémním a rizikovém prostředí (ICE), například ve vesmíru, v mořských hlubinách nebo v polárních podmínkách.
Fakulta strojní ČVUT v Praze byla hlavním řešitelem projektu „Nástroj pro zkoumání vlivu osobnostních charakteristik a vnějších faktorů na dynamiku týmu při dlouhodobém pobytu v ICE environment“. Vědci „Strojárny“ řešili nejkritičtější problémy podvodní stanice Hydronaut, zejména vysokou vlhkost vzduchu ve stanici a neznalost přesného stavu prostředí. Pro redukci vzdušné vlhkosti vyvinuli pasivní kondenzační systém. Následně vyvinuli také systém pro vzdálené monitorování stavu prostředí uvnitř stanice pro zvýšení bezpečnosti posádek. Kromě toho také vědci z Fakulty strojní navrhli systém pro aktivní řízení vztlaku stanice umožňující její řízený sestup pod hladinu a její vynoření.
Příznivé výsledky rozhodly o využití stanice Hydronaut H03 jako tréninkové platformy pro analogické mise, včetně prostoru pro simulaci výstupů do volného izolovaného prostoru. Stala se důležitým nástrojem pro plnění Národního kosmického plánu ČR. Akcí se zúčastnili také zahraniční astronauti, včetně našeho astronauta majora Aleše Svobody.
Projekty našich studentů
Studentský tým CTU Robotics představí novou generaci Mars roveru PERUN. Hlavními prvky jsou robotické rameno a podvozek typu rocker-bogie, který umožňuje dobrou prostupnost v náročném terénu s nízkou spotřebou elektrické energie. Rover je vybaven počítačem Jetson Orin a mikrokontrolérem STM, hloubkovou kamerou, LiDAR senzorem a inerciální měřicí jednotkou (IMU), umožňující simultánní lokalizaci i autonomní jízdu. Pro navigaci využívá metody umělé inteligence umožňující samostatně reagovat na překážky.
Dalším exponátem je robotický manipulátor, výsledek diplomové práce studenta Fakulty strojní ČVUT v Praze. Cílem práce bylo vytvořit vhodnou platformu pro výuku robotiky, aditivních technologií a testování řídicích algoritmů. Nyní se na robotickém manipulátoru studenti učí programovat a především komplexně řešit reálné úkoly automatizace v souladu s principy Průmyslu 4.0. Klíčovými vlastnostmi a technologiemi jsou: aditivní technologie, rychle vyměnitelné pracovní hlavice, dvoufázové krokové motory s enkodérem, indukční senzory pro automatické nalezení výchozí polohy os, open-source firmware Marlin pro řízení robota.