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Angeboten: Projekte, Bachelor- und Masterarbeiten

Arbeiten am Department Fahrzeugtechnik und Flugzeugbau, Prüfer: Prof. Scholz

Some tasks below are written in German while others are written in English. Of course every task can be done in either language. I did not go through the trouble of writing everything in both languages. German students can understand both and can decide in which language they want to work and write. International students, please ask me for a translation if a task described in German seems interesting for you (or get started by using an online translator).

 

Bachelorarbeit bei mir - wie geht das rechtlich?

Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung der Bachelorstudiengänge Fahrzeugbau und Flugzeugbau der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg (University of Applied Sciences) vom 11. Juni 2015

§ 4 Vorpraxis und praxisbezogene Studienanteile (Zu § 6 APSO-INGI)
(2) In den Studiengängen Fahrzeugbau und Flugzeugbau ist ein von der Hochschule gelenktes industrielles Projekt bestehend aus Praxisphase und Bachelorarbeit von insgesamt 22 Wochen Dauer [!!!=5,5 Monate!!!] ... im siebten Semester durchzuführen. Das industrielle Projekt ist vorzugsweise im industriellen Berufsfeld des Fahrzeugbau- oder Flugzeugbauingenieurs durchzuführen.

§ 7 Praxisphase und Bachelorarbeit (Zu § 15 APSO-INGI)
(4) Die Bearbeitungsdauer der Bachelorarbeit beträgt drei Monate.
(6) Entscheiden sich die Studierenden, die Praxisphase und die Bachelorarbeit in mehreren Einrichtungen oder Betrieben durchzuführen [!!! die BACHELORARBEIT AN DER HAW HAMBURG bei mir !!!], kann dieses in Praxisphase (15 CP) und Bachelorarbeit mit Kolloquium (15 CP) [!!! also BACHELORARBEIT bei mir !!!] getrennt werden. Die Trennung ist bei dem jeweiligen Praktikumsbeauftragten für das industrielle Projekt zu beantragen [!!! DAS GEHT SCHRIFTLICH FORMLOS OHNE SCHWIERIGKEITEN !!!]. In diesem Fall beträgt die getrennt von der Bachelorarbeit ablaufende Praxisphase [nur noch] zwei Monate [!!!] ..., die Bearbeitungsdauer der Bachelorarbeit bleibt unverändert. [!!! Sie sparen dabei sogar noch 2 Wochen !!!]

 

Gibt es auch etwas einfacherere/schnellere Projekte?

easy-going
I have been approached by students saying they want to get their credit for a project (or thesis) with as little work as possible. Other professors would be offering projects requiring very little work. In order to compete also in this race for lowest effort, I offer "Easy-Going-Projects". Time for the investigation is very limited, however, I can not compromise on writing style. Students will have to deliver a report written to scientific standards with proper references. "Easy-Going-Projects" can also be team projects. In this case, the limited work is even shared in the group. In any case, the report will look ok, but for the individual their is very little work due to limited scale of the task.

 

Vorgehen bei der Aufnahme und Abgabe eines Projektes

Aufnahme einer Projektarbeit

Ich muss leider feststellen, dass ich von Studenten wegen einer Arbeit angesprochen werde, ich Themen reserviere, es dann aber irgendwie nicht oder nur sehr verzögert zu einer Eintragung in Helios kommt.

Ich lege daher dieses Verfahren fest:

1.) Sie melden sich in Helios an:
  • 3900 Projekt/Schwerp.Entwurf (Bachelor)
  • 900 Projekt im Flugzeugbau (Master, PO 2010)
  • 16031 Projekt im Master (Master, PO 2015)
2.) Parallel gewähren Sie mir noch schriftlich das Recht, Ihre Arbeit gegebenenfalls (wenn diese dafür gut genug ist) bei mir im Internet zugänglich zu machen. Siehe dazu: http://Bibliothek.ProfScholz.de.

Erst nach 1.) und 2.) besprechen wir die tiefergehenden fachlichen Details Ihres Themas.

Abgabe einer Projektarbeit

Die Bearbeitungszeit für eine Projektarbeit beträgt 6 Monate. Bitte teilen Sie sich Ihre Arbeitszeit entsprechend ein. Man kann auch durchfallen, weil die Abgabefrist nicht eingehalten wird. Sie können bei mir formlos einen Antrag auf Fristverlängerung stellen. Das muss aber spätestens zwei Wochen vor Fristablauf geschehen. Sie werden von mir an dieses Datum nicht erinnert, sondern müssen selbst die Seite http://ArbeitenBegonnen.ProfScholz.de beachten. Bei einer möglicherweise unrichtigen Darstellung auf der Seite, sollten Sie rechtzeitig um Korrektur bitten, damit wir eine übereinstimmende Sichtweise auf Ihre Arbeit herstellen. Wenn das eingetragene Abgabedatum überschritten ist, ohne dass mir das Ergebnis der Arbeit vorliegt, werde ich (am nächsten Tag ohne weitere Rücksprache) eine 5,0 in Helios eintragen. Sie haben dann die Möglichkeit sich bei mir zu einer neuen Arbeit mit ähnlichem Thema anzumelden.

Studierende haben meine Geduld beim Thema "Abgabefrist" in der Vergangenheit überstrapaziert. Es ist bedauerlich, wenn einzelne Studierende das lockere Arbeitsklima beeinträchtigen, weil meine Gutmütigkeit ausgenutzt wird. Das ändert dann leider auch die Arbeitsbedingungen anderer Studierender, die mit Eifer bei der Sache sind.

 

link Im Projekt SAS (Simple Aircraft Sizing) vergebe ich regelmäßg Projekte, Bachelor- oder Masterarbeiten.
Sprechen Sie mich an: e-mail  Prof. Scholz

Thema Typ der Arbeit Aufgabenstellung Status
Flugzeugentwurf und Konzept für die Verkehrsanbindung abgelegener Regionen

Commuter Aircraft Design and Concepts to Connect Rural Areas

Thesis im Team NASA/DLR-Design Challenge 2019: Die Anbindung abgelegener Regionen an größere Städte stellt die Luftfahrtindustrie vor große Herausforderungen. Das geringe Passagieraufkommen erschwert die ökonomische Umsetzbarkeit dieser Routen stark. Notwendig sind daher Luftfahrzeugentwürfe, die kostengünstig betrieben werden können und mit sehr kurzen Start- und Landebahnen auskommen. Um diese Anforderungen in Einklang zu bringen, müssen die technischen Grenzen überschritten werden. Kann die Symbiose von bemannten und unbemannten Flügen die Attraktivität für die Betreiber steigern? Revolutionäre, neue Ideen sind gefragt.

Students should propose very short takeoff and landing, multi-modal commuter aircraft designs that enable increased throughput of passengers and/or cargo in rural and suburban areas. These aircraft can take advantage of cost savings realized associated with cargo operations without requiring a pilot onboard the aircraft. Students are also asked to estimate the cost savings with removing the pilot from the passenger missions in future scenarios.

Termine:
Februar 2019: Kick-off-Meeting in Hamburg
01.07.2019: Einreichen der 25-seitigen Wettbewerbsberichte in Englisch
(Inhalte der eigenen Bachelor- und Masterarbeiten dürfen enthalten sein)
Weitere Infos vom DLR (ZIP-File)
Weitere Infos von der NASA

available
Mass Growth and Reduction in Aircraft Design from Snowball Effects Project (even "Easy Going") or Thesis
easy-going
"Aircraft undergoing a design process ... can encounter subsequent mass growth ... If the aircraft empty mass (OWE) increases, fuel consumption on a given (design) range rises. While increased fuel mass and volume may even require larger fuel tanks, it primarily results in a higher maximum take-off mass (MTOW) ..."

More in the dissertation by Risse on page 54 (PDF-page 88) in Chapter "3.1.4 Design interactions: mass snowball effect and aircraft resizing".

The mass snowball factor may have a value of 1.5.

This can already easily be shown with Equation 5.45 "First Law of Aircraft Design" as presented in Chapter 5 on http://hoou.profscholz.de (my Aircraft Design Lecture Notes).

The student is asked to start very easy with (5.45) and work towards a more detailed consideration of the Snowball Effects in Aircraft Design.

available
Pilot Measures Against Cabin Air Contamination Project or Thesis Cabin Air Contamination (details here) is increasingly also discussed among pilots. Pilots may have an impression of being left without alternative when experiencing a fume or smell event (Cabin Air Contamination Event, CACE). This task is addressing possible options and strategies that can be allpied in the cockpit:
1.) How can the initially subjective impression of a CACE be based on objective findings (CO sensor)?
2.) In which way do checklists of various passenger aircraft address the situation of a CACE? Could other checklist entries (Smoke in Cabin) be used?
3.) Based on a good understanding of the system of various passenger aircraft: How can the reason for a CACE be determined by a systematic switching of bleed air sources?
4.) Under which circumstances is a descent to 10000 ft allowed and beneficial? (Check also aircraft performance data!)
The link above gives already many hints. Please also have a look at my presentations from 27.04.17.
available
Evaluation of Hybrid-Electric Aircraft Project or Thesis I have shown how to evaluate electric and hybrid aircraft: http://EHA2018.ProfScholz.de (starts download of the presentation) at the Electric & Hybrid Aerospace Symposium. Now is the time to put these methods into action. Please select (depending on the type of your project/thesis) one or more aircraft and start the evaluation (I will help you to get started). You can choose e.g. these aircraft:
Zunum, at Wikipedia
E-Fan X @ Airbus, at Blog of RAeS, at Siemens, at Wikipedia
available
Financial Viability of Turbo-Electric Propulsion for Passenger Aircraft Project or Thesis Electric propulsion will only have a chance for passenger aircraft, if energy is stored on board efficiently in fuel with high energy density. Fuel from wind, water or solar power can be converted into hydrocarbon fuel by Power-to-Liquid (PtL). The energy from the fuel is converted by a gas turbine and generators into current for the electric motors driving a ducted fan or propeller. The motors with their propulsor can be distributed along the wing or can be positioned on other parts of the aircraft (Distributed Propulsion). Aerodynamic advantages can results from a propeller not blocked by the fuselage or a thick wing. Also Boundary Layer Ingestion (BLI) could be achieved easier with propulsors located independent from a big drive system. In the end a heavier propulsion system has to be traded against aerodynamic advantages.

Follow this analysis for General Aviation aircraft (GA aircraft) and do the same for passenger aircraft with more than 100 seats and especially with a minimum "medium range":
http://www.fzt.haw-hamburg.de/pers/Scholz/skriptFEs/Geiss-2017_Hybrid-Electric_GA_Aircraft_CEAS_Aeronaut_J.pdf
User: student, PW:?
Make a DOC calculation!

available
Basic Comparison of Three Aircraft Concepts: Classic Jet Propulsion, Turbo-Electric Propulsion, Turbo-Hybrid Propulsion Bachelor thesis in combination with an internship (Praktikum!) bei Bosch Rexroth (auch mit Arbeitsplatz in Hamburg). Or: Master Thesis Mit elektrischem Fliegen kann man nicht die erforderlichen Reichweiten schaffen. Daher geht es um "hybrides Fliegen" bei dem auch elektrische oder hydraulische Komponenten zum Einsatz kommen. Es wurden bereits verschiedene Konzpte untersucht. Für Passagierflugzeuge mit üblichen Reichweiten ausgehend von Kurz-/Mittelstreckenflugzeugen (wie A320) werden in absehbarer Zeit nur "turbo-elektrische" oder "turbo-hydraulische" Konzepte in Frage kommen. Dabei wird die Energie einer Gasturbine (ohne weitere Energiespeicher) in einem Generator oder einer Pumpe in elektrischen Strom oder hydraulischen Volumenstrom umgesetzt der mehrere Fans oder Propeller jeweils mit einem elektrischen oder hydraulischen Motor antreibt. Durch die Trennung von Energieerzeugung und Schuberzeugung sollen sich Vorteile beim Gesamtsystem einstellen. Es ist nicht ausgeschlossen, dass ein hydraulisches Konzept durch die hohen Energiedichten hydraulischer Komponenten Vorteile bietet. Das soll hier untersucht werden. available
Air Transport versus High-Speed Rail Project or Thesis High-Speed Rail (HSR) is especially successful in China. I used HSR extensively when I traveled through China this summer. My impression was that it is far superior to flights on distances up to 1300 km. Outstanding is the train Beijing–Shanghai. HSR is a form of electric mobility. Electric mobility in aviation may be economic rather on shorter routes where it will face competition from HSR. When and where will (hybrid-) electric flight be competitive compared to HSR? Have a look at this paper: Air Transport versus High-Speed Rail: An Overview and Research Agenda. We will start the topic from first principles as shown already in my Flight Mechanic lecture notes, Chapter 3: Tafelbildern "Fugmechanik". reserved
Aircraft Recycling - A Literature Review Project RIBEIRO (2015) sees a "deficiency of knowledge and lack of total management for the aircraft life cycle from cradle to grave. Therefore, developing a conceptual framework for managing the end-of-life aircraft process is essential to achieving true sustainability". Today aircraft like the B787 and A350 are built with a higher percentage of CFRP and a lower percentage of metal. This saves weight and fuel, but causes problems at the end-of-life when disposal of carbon fibre components has to be managed. Start your review here http://doi.org/10.1016/j.procir.2014.07.048 und consider the Life Cycle Assessment as explained here: https://d-nb.info/1133261876/34 available
Social Evaluation of Aircraft Project or Thesis
easy-going
The Life Cycle Initiative in the United Nations Environment Program (UNEP) has written a Guide explaining how to make a Social Life Cycle Assessment (S-LCA) of products (sees here). We take the aircraft as the product to be investigated in the S-LCA. Your task is:
1.) Review the state of the art of S-LCAs or Socio-Eco-Efficiency (SEE) related to Aircraft Design.
2.) Collect and select stakeholders, impact categories, indicators and related data as the basis for your proposed S-LCA.
3.) Build a spreadsheet as a support tool for an S-LCA for aircraft.
4.) Make an S-LCA for two different aircraft and draw your conclusions.
Hint: Aircraft noise should be one (of many) impact categories.
available
Analysis of Data from FlightRadar24.com for Aircraft Design and Performance Project or Thesis Based on FlightRadar24 Data Services (example: A350 from Vienna to Taipei), flight data should be analysed to learn about (e.g.) cruise speed (TAS) and flight altitude, step climbs, initial cruise altitude, taxi time, holding time with altitude and speed, ... Comparison of aircraft, ... available
Software Testing: VSPAero Project VSPAero is based on linear potential flow theory and represents thickness via panels on the surface to a limited extend. Results, however, are very much like those from vortex lattice methods as known from e.g. AVL or Tornado. Check out the tool and calculate the aerodynamic characteristics of a selected aircraft. Compare with Tornado (http://tornado.redhammer.se). Links:
http://www.openvsp.org/wiki/doku.php?id=vspaerotutorial
http://www.openvsp.org/wiki/doku.php?id=vspaeromodeling
https://groups.google.com/forum/#!topic/openvsp/9UP6htxR6YI
VSPAero is integrated into OpenVSP and is included in the download:
http://openvsp.org/download.php
available
Debunking Aeronautical Engineering Myths

Mythen des Flugzeugbaus entlarvt

Project A fuel cell produces electricity with higher efficiency than a generator connected to the aircraft engine. Aircraft fly high to save on drag. SFC (Thrust Specific Fuel Consumption) is constant in a first order evaluation. Winglets improve wings. Wave drag is difficult to calculate. The drag coefficient starts to increases at Mach numbers beyond normal cruise speed. Aircraft should fly at their optimum speed which is quite high. An aircraft uses more fuel when it flies lower. Low Cost Airlines are the cause for additional fuel consumption and pollution. We have to reduce CO2 to save the world. The aviation industry does the utmost to save the environment. --- Is it all true? available
Investigating ICAO's Environmental Toolkits & Data Project
easy-going
http://www.icao.int/environmental-protection/Pages/Tools.aspx

ICAO Carbon Emissions Calculator
http://www.icao.int/ENVIRONMENTAL-PROTECTION/CarbonOffset/Pages/default.aspx
Documented here:
http://www.icao.int/environmental-protection/CarbonOffset/Documents/Methodology_ICAO_Carbon_Calculator_v9_2016.pdf
Appendix C: Interesting Aircraft Fuel Data that could be evaluated!

ICAO Green Meetings Calculator
http://applications.icao.int/igmc

ICAO Fuel Savings Estimation Tool
http://www.icao.int/environmental-protection/Download%20IFSET%20Application/IFSET_VER_1_1.zip
Documented here:
http://www.icao.int/environmental-protection/Download%20IFSET%20Application/IFSET_Users_guide_v_1_1.pdf

available
Analytical Balanced Field Length Estimation Thesis Calculation of the balanced field length (BFL) traditionally involves a numerical calculation, where the various forces are evaluated as a function of speed, using a step-wise integration and an estimate for V1. The process is iterated with different values for the engine failure speed until the accelerate-stop and accelerate-go distances are equal. Are there simple analytical methods to estimate BFL? (See: Thesis Ehrig, SAE-Paper or Raymer) available
Aerodynamics of the Maple Seed

 

Die Aerodynamik des Ahronsamens

Depending on depth: Project or Thesis A maple seed spins about itself and falls gently down to earth. How much slower is this than free fall? What are the aerodynamics to calculate the answer to this questions?

My initial review on the Internet showed:
David Lentik from Wageningen University, Netherlands
http://www.caltech.edu/news/maple-seeds-and-animals-exploit-same-trick-fly-1540
http://science.sciencemag.org/content/324/5933/1438
http://authors.library.caltech.edu/14781/2/Lentink2009p4415Science_supp.pdf

I am not convinced. It is not the answer to my question. Maybe better along this line:
https://de.wikipedia.org/wiki/Ahorne#Fr.C3.BCchte_und_Samen / https://en.wikipedia.org/wiki/Maple
http://goo.gl/AXA01K
https://de.wikipedia.org/wiki/Autorotation / https://en.wikipedia.org/wiki/Autorotation
https://de.wikipedia.org/wiki/Tragschrauber / https://en.wikipedia.org/wiki/Autogyro

We can make it very simple at first and we will get a quick answer. Later we can follow this path:
https://en.wikipedia.org/wiki/Blade_element_theory
https://en.wikipedia.org/wiki/Blade_element_momentum_theory

available
Software Testing: Rapid Air System Concept Exploration (RASCE) Project or Thesis RASCE is an Excel-based aircraft design tool which is offered as "Complimentary Program" to OpenVSP (www.openvsp.org). RASCE comes in four versions. We are most interested in the turbofan design tool. Check out the tool and redesign a selected aircraft. Compare with the aircraft design tools used in my lecture (http://fe.ProfScholz.de) and research group (software will be provided). You could even compare with ADAS (see task below). What can we learn or add from RASCE?
Links:
http://www.openvsp.org/wiki/doku.php?id=rasce
http://www.openvsp.org/wiki/lib/exe/fetch.php?media=rasce:f2009.rasce_overview.pdf
RASCE for Turbofan Aircraft:
http://www.openvsp.org/wiki/lib/exe/fetch.php?media=rasce:rasce.tbfan.2009.xls
available
Evaluation of the Aircraft Design and Analysis Software (ADAS) Project ADAS is an Excel-based tool written at the University of Naples. Try out the program and write about your experience with it. Here in the 2011 EWADE Presentation you can get a first idea of what it is all about. available

 

Arbeiten in Kooperation mit Firmen

Sprechen Sie mich an: e-mail  Prof. Scholz
Thema Firma Typ der Arbeit Aufgabenstellung
Ein interessantes Thema aus dem Bereich der Flugzeugsysteme (nicht im Internet zu benennen, sprechen Sie mich an!) Airbus Masterarbeit auf Nachfrage

 

Arbeiten an Hochschulen im Ausland

Sprechen Sie mich an: e-mail  Prof. Scholz
Hochschule Typ der Arbeit Bemerkung
University of Limerick
Department of Mechanical, Aeronautical and Biomedical Engineering
Projekt, Bachelor- oder Masterarbeit I.d.R. persönliche Betreuung der Arbeit durch Dr. Trevor Young
Wichita State University
Department of Aerospace Engineering
Projekt, Bachelor- oder Masterarbeit I.d.R. persönliche Betreuung der Arbeit durch Prof. Dr. Roy Myose

 

Weitere nützliche Links

www.die-bachelorarbeit.de
www.die-masterarbeit.de

 


STAND:  02.12.2018
AUTOR:  Prof. Dr. Scholz
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