Karta przedmiotu

Aerodynamika dużych prędkości

Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia:

2025/2026

Nazwa jednostki prowadzącej studia:

Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa

Nazwa kierunku studiów:

Lotnictwo i kosmonautyka

Obszar kształcenia:

nauki techniczne

Profil studiów:

ogólnoakademicki

Poziom studiów:

drugiego stopnia

Forma studiów:

stacjonarne

Specjalności na kierunku:

Awionika, Pilotaż, Samoloty, Silniki lotnicze, Śmigłowce, Zarządzanie ruchem lotniczym

Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów:

magister inżynier

Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia:

Katedra Inżynierii Lotniczej i Kosmicznej

Kod zajęć:

5891

Status zajęć:

obowiązkowy dla specjalności Samoloty, Silniki lotnicze

Układ zajęć w planie studiów:

sem: 2 / W15 L15 P15 / 3 ECTS / E

Język wykładowy:

polski

Imię i nazwisko koordynatora:

dr inż. Marek Szumski

Terminy konsultacji koordynatora:

Zgodnie z informacją w wizytówce pracownika

semestr 2:

mgr inż. Daniel Ficek , termin konsultacji Zgodnie z informacją w wizytówce pracownika

semestr 2:

dr inż. Kacper Pałkus

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia:
Przekazanie umiejętności obliczania płaskich i trójwymiarowych przepływów poddźwiękowych i naddźwiękowych

Ogólne informacje o zajęciach:
Moduł dotyczy aerodynamiki małych prędkości z uwzględnianiem metod teoretycznych i doświadczalnych rozwiązywania typowych zadań inżynierskich. Student zapoznawany jest również z zakresem przepływów naddźwiękowych i hipersonicznych i poznaje metody analityczne pozwalające na modelowanie opływu obiektu latającego w tych warunkach.

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1	Prosnak Wł.	Mechanika płynów t. I i II	PWN Warszawa.	1970
2	Strzelczyk P.	Aerodynamika małych prędkości	OW PRz, Rzeszów.	2003
3	Katz J., Plotkin A.	Low-Speed Aerodynamics. From Theory To Panel Methods	McGraw & Hill, New York.	1991

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
1	Prosnak Wł.	Mechanika Płynów t, I i II	PWN Warszawa.	1970
2	Strzelczyk P.	Aerodynamika małych prędkości	OW PRz, Rzeszów.	2003
3	Katz J., Plotkin A.	Low-Speed Aerodynamics. From Theory To Panel Methods	McGraw & Hill, New York.	1991

Literatura do samodzielnego studiowania
1	Bertin J., Smith M.	Aerodynamics for Engineers	New York.	2002
2	Gryboś R.	Podstawy mechaniki płynów t. 1/2	PWN Warszawa.	1998

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy / umiejętności / kompetencji społecznych

Wymagania formalne:
Zaliczony kurs Mechaniki płynów i Aerodynamiki i Termodynamiki na poziomie inżynierskim

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy:
Student zna podstawy opisu ruchu ośrodka ciągłego, posiada wiedzę z zakresu matematyki dotyczącą trygonometrii, geometrii, równań różniczkowych i liczb zespolonych. Posiada wiedzę na temat przemian te

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności:
Student potrafi rozwiązać podstawowe zadania z zakresu mechaniki płynów i termodynamiki. Potrafi również wykonać analizę wyników pomiarów z uwzględnianiem rachunku błędów.

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych:
Potrafi współpracować w grupie.

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK	Student, który zaliczył zajęcia	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia	Związki z KEK	Związki z PRK
MEK01	potrafi wykonać podstawowe obliczania parametrów płaskich i trójwymiarowych przepływów pod- i naddźwiękowych dla klasycznych konfiguracji aerodynamicznych obiektów latających	wykład, ćwiczenia rachunkowe	raport pisemny	K-W05++ K-W06++ K-U01++ K-U08+ K-U15++ K-U16+	P7S-UK P7S-UO P7S-UW P7S-WG
MEK02	potrafi przygotować i przeprowadzić eksperyment z zakresu wyznaczania charakterystyk aerodynamicznych około- i naddźwiękowych obiektów latających	wykład, laboratorium	raport pisemny	K-W05+ K-W06+ K-U01+ K-U08++ K-U15+ K-U16+	P7S-UK P7S-UO P7S-UW P7S-WG

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
2	TK01	Przepływy ściśliwe I: Zlinearyzowane przepływy naddźwiękowe. Linearyzacja równania Bernoulliego dla ośrodka ściśliwego. Rozkłady ciśnienia na profilu. Wzory Ackereta. Teoria cienkiego płata w przepływie naddźwiękowym: Naddźwiękowa i poddźwiękowa krawędź natarcia. Strefy wpływu. Metoda powierzchni nośnej dla płatów w przepływie naddźwiękowym. Dekompozycja opływu płata na opływ szkieletowej i formy symetrycznej. Rozkłady obciążeń. Opływ bryły osiowosymetrycznej strumieniem naddźwiękowym: Opór falowy. Reguła równoważności. Oswaitisha-Kuene-Warda. „Reguła pól” Whitcomba. Bryła o minimalnym oporze falowym	W01-W03	MEK01 MEK02
2	TK02	Przepływy ściśliwe II: Przepływy hipersoniczne: Hipersoniczna fala uderzeniowa. Warstwa uderzeniowa. Opływ brył smukłych i zatępionych strumieniem hipersonicznym. Jonizacja ośrodka, Teorie Newtona i Newtona-Leesa dla przepływów hipersonicznych. Hipoteza stożków stycznych. Hipersoniczna warstwa przyścienna. Aerodynamiczne nagrzewanie ciał i metody jego redukcji	W03-W07	MEK01
2	TK03	Elementy aerodynamiki niestacjonarnej: cienki profil w przepływie nieustalonym. Funkcja Theodorsena. Efekt Küsnera. Przeciągnięcie dynamiczne.	W07-W08	MEK01 MEK02
2	TK04	Przepływy poddźwiękowe - zastosowanie poprawki Prandtla - Glauerta	P01	MEK01
2	TK05	około- i naddźwiękowy przepływ przez dyszą zbieżno-rozbieżną	P02-P03	MEK01
2	TK06	Obliczenia rozkładu, prędkości ciśnienia, temperatury, na profilu w przepływie naddźwiękowym z wykorzystaniem teorii skośnych fal uderzeniowych i metody charakterystyk.	P04-P06	MEK01
2	TK07	Obliczenia rozkładu obciążenia dla brył tępych w przepływie hipersonicznym	P07-P08	MEK01
2	TK08	Wizualizacja przepływów ściśliwych metodą smugową	L01	MEK02
2	TK09	Rozkład parametrów przepływu w naddźwiękowym przepływie przez dyszę de Lavala	L02	MEK02
2	TK10	Naddźwiękowy opływ zaokrąglonej krawędzi natarcia	L03	MEK02
2	TK11	Skośna fala uderzeniowa	L04	MEK02
2	TK12	Opływ Prandtla- Meyera	L05	MEK02
2	TK13	Naddźwiękowy opływ profilu rombowego	L06	MEK02
2	TK14	Badanie przepływów naddźwiękowych metodą analogii płytkiej wody	L07	MEK02

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 2)		Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 2.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 5.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 2)	Przygotowanie do laboratorium: 5.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 8.00 godz./sem.
Projekt/Seminarium (sem. 2)	Przygotowanie do zajęć projektowych/seminaryjnych: 2.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem..	Wykonanie projektu/dokumentacji/raportu: 15.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 2)
Egzamin (sem. 2)	Przygotowanie do egzaminu: 3.00 godz./sem.	Egzamin pisemny: 2.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Zaliczenie w formie egzaminu pisemnego: 3,0 - 60% maksymalnej ilości punktów 4,0 - 75% maksymalnej ilości punktów 5,0 - 95% maksymalnej ilości punktów
Laboratorium	Ocena sprawozdań z przeprowadzonych doświadczeń: 3,0 - Student w sprawozdaniu zamieścił podstawowe informacje o eksperymencie i dokonał podstawową analizę uzyskanych wyników. 4,0 - j. w. + odniósł się do dostępnych w materiałach zewnętrznych danych eksperymentalnych. 5,0 - j. w. + wyznaczenie parametrów przepływowych
Projekt/Seminarium	3,0 - Student wykonał wymagane obliczenia i opracował z nich raport. 4,0 - j. w. + raport opatrzył dyskusją wyników. 5,0 - j. w. + raport opatrzył wnioskami ogólnymi.
Ocena końcowa	Średnia ważona z wszystkich form zajęć O = 0,4W + 0,4P + 0,2*L

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi tak

1	K. Pytel; K. Szczerba; P. Szczerba; Z. Szczerba; M. Szumski	Wind Tunnel Experimental Study on the Efficiency of Vertical-Axis Wind Turbines via Analysis of Blade Pitch Angle Influence	2023
2	P. Cieciński; D. Ficek; J. Pieniążek; M. Szumski	Dynamic Response of the Pitot Tube with Pressure Sensor	2023
3	P. Cieciński; J. Pieniążek; M. Szumski	Właściwości dynamiczne układu pomiarowego ciśnienia w przepływie	2023
4	P. Cieciński; D. Ficek; J. Pieniążek; M. Szumski	Property of high-frequency pressure measurement	2022
5	W. Frącz; G. Janowski; R. Smusz; M. Szumski	The Influence of Chosen Plant Fillers in PHBV Composites on the Processing Conditions, Mechanical Properties and Quality of Molded Pieces	2021