Karta przedmiotu

Napędy statków kosmicznych

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:

6332

Status zajęć:

obowiązkowy dla specjalności Silniki lotnicze

Układ zajęć w planie studiów:

sem: 2 / W15 P15 / 2 ECTS / Z

Język wykładowy:

polski

Imię i nazwisko koordynatora:

dr inż. Piotr Wygonik

Terminy konsultacji koordynatora:

terminy konsultacji ustalane na początku semestru, w którym realizowany jest przedmiot

semestr 2:

mgr inż. Natalia Marszałek

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia:
zdobycie wiedzy z zakresu napędów ststków kosmicznych oraz umiejętności z zakresu projektowania wybranych napędów kosmicznych

Ogólne informacje o zajęciach:
moduł skłąda się z części wykładowej i ćwiczeniowej. W ramach wykładu przedstawiono procesy fizyczne zachodzące w napędach kosmicznych, część ćwiczeniowa służy opanowaniu procedur obliczeniowych w celu wyznaczenia energetycznych parametrów silnika przyu istniejących ograniczeniach konstrukcyjnych i technologicznych

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1	Stanisław Torecki	Silniki rakietowe	Wydawnictwa komunikacji i łączności, Warszawa.	1984
2	George P.Sutton	Rocket Propulsion Elements	John Wiley & Sons, INC, New York.	2003

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
1	Stanisław Torecki	Silniki rakietowe	Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa.	1984

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy / umiejętności / kompetencji społecznych

Wymagania formalne:
student musi spełniać wymagania formalne do studiowania na semestrze 2

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy:
znajomość podstawowych przemian termodynamicznych, znajomość analitycznych metod obliczeniowych z zakresu termodynamiki, mechaniki płynów, wytrzymałości materiałów

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności:
umiejętność korzystania z bibliotek wirtualnych, umiejętność korzystania z narzędzi do projektowania

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych:
umiejętność rozwiązywania problemów inżynierskichw zespole

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	ma szczegółową wiedzę z zakresu termodynamiki, wymiany ciepła, kinetyki reakcji chemicznych, wytrzymałości materiałó, dynamiki gazów	wykład	kolokwium	K-W05++	P7S-WG
MEK02	orientuje się w obecnym stanie wiedzy z zakresu przedmiotów technicznych i kierunkach rozwoju napędów lotniczych i kosmicznych	wykład interaktywny	prezentacja projektu	K-W08++	P7S-WG
MEK03	ma wiedzę niezbędną do rozumienia i postrzegania pozatechnicznych uwarunkowań działalności inżynierskiej w obszarze techniki kosmicznej oraz ma świadomość konsekwencji skutków swojej działalności na otoczenie	ćwiczenia problemowe	prezentacja projektu	K-W09++	P7S-WK
MEK04	korzysta z internetowych baz danych, umie selekcjonować informację orza dokonać syntezy uzyskanych informacji	ćwiczenia problemowe	prezentacja projektu	K-U01++	P7S-UW
MEK05	potrafi rozwiązywać zadania inżynierskie i proste problemy badawcze wykorzystując metody i modele adekwatne do stopnia złożoności problemu		prezentacja projektu	K-U08+++	P7S-UW
MEK06	ze względu na złożoność techniki lotniczej i kosmicznej ma świadomość konieczności zachowania w sposób profesjonalny i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżyniera lotnictwa, w tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje.	seminarium, studium przypadku, ćwiczenia problemowe	prezentacja projektu	K-K01++	P7S-KR
MEK07	ze względu na konieczność realizacji złożonych zadań inżynierskich w zespołach ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną, potrafi pracować w zespole i ustalić priorytety służące realizacji zadania, ma świadomość odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania	ćwiczenia problemowe	sprawozdanie z projektu	K-U16++	P7S-UO
MEK08	posiada wiedzę z zakresu badań numerycznych napędów lotniczych	projekt	prezentacja projektu	K-U08+	P7S-UW

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
2	TK01	Podział napędów kosmicznych : silniki strumieniowe (ramjet, scramjet) , silniki rakietowe, silniki nie-chemiczne: elektryczne. Obszary zastosowań i główne charakterystyki silników. Podstawowe definicje: ciąg, prędkość wylotowa czynnika , sprawności, charakterystyki zewnętrzne i wewnętrzne.	W01	MEK01 MEK02
2	TK02	Chemiczne paliwa do silników rakietowych. Rodzaje i właściwości paliw chemicznych. Stałe paliwa rakietowe.	W02	MEK01 MEK04
2	TK03	Przemiany energetyczne w silnikach rakietowych. Charakterystyka czynnika roboczego. Równanie zachowania energii i zmiany pędu. Impuls silnika rakietowego. Przemiany termodynamiczne.	W03-04	MEK01 MEK05
2	TK04	Przepływ gazów przez dyszę wylotową. Profilowanie dyszy, parametry krytyczne. Zależność parametrów dyszy od wymiarów geometrycznych dyszy. Obilczenia prędkości wypływu i masowego natężenia przepływu.. Przepływ izentropowy gazów. Ciąg oraz impuls jednostkowy silnika rakietowego. Charakterystyki wysokościowe i sprawność silnika.	W05-06	MEK01 MEK05
2	TK05	Procesy spalania w komorach silników rakietowych. Spalanie ustalone i nieustalone. Zapłon i regulacja spalania. Spalanie mieszanin dwufazowych. Wtryski i rozpylanie składników paliw ciekłych. Procesy mieszania składników paliw dwufazowych.	W07-08	MEK01 MEK05
2	TK06	Rozruch silników rakietowych na paliwo stałe i ciekłe. Niestabilność procesów spalania. Procesy wymiany ciepła w silnikach rakietowych. Izolacja termiczna aktywna i pasywna. Charakterystyka układów zasilania silników rakietowych na paliwo ciekłe.	W09-10	MEK01 MEK06
2	TK07	Zespoły konstrukcyjne układów zasilania silników na stały i ciekły materiał pędny. Problemy regulacji i sterowania silników rakietowych. Projektowanie napędów rakietowych.	W11-13	MEK01 MEK05
2	TK08	Rakietowe silniki hybrydowe. Struktura napędu. Obszary zastosowań. Analiza charakterystyk. Metody kontroli i sterowania ciągiem w silnikach rakietowych. Elektryczne zespoły napędowe. Perspektywy i kierunki rozwoju napędów kosmicznych	W14-15	MEK07 MEK08
2	TK09	1. Projekt silnika strumieniowego. Dobór parametrów obliczeniowych. Wyznaczanie ciągu przelotowego. 2. Wyznaczanie ciągu statycznego silnika rakietowego na paliwo stałe. 3. Wyznaczanie charakterystyki silnika pulsacyjnego na stanowisku badawczym. Pomiar parametrów termo gazodynamicznych. Wyznaczanie ciągu. 4. Projekt silnika rakietowego na ciekły materiał pędny. Wyznaczenie obciążenia ciągu. Dobór paliwa. Obliczenia ciągu i impulsu .	P01-07	MEK01 MEK03 MEK04 MEK05

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.
Projekt/Seminarium (sem. 2)	Przygotowanie do zajęć projektowych/seminaryjnych: 5.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem..	Wykonanie projektu/dokumentacji/raportu: 5.00 godz./sem. Przygotowanie do prezentacji: 2.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 2)		Udział w konsultacjach: 2.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 2)	Przygotowanie do zaliczenia: 5.00 godz./sem.	Zaliczenie ustne: 1.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	ocena końcowa z wykładu- na podstawie oceny prezentacji własnej wybranego problemu z zakresu projektowania silników rakietowych
Projekt/Seminarium	warunek zaliczenia uzyskanie oceny pozytywnej z dwóch wykonanych projektów
Ocena końcowa	ocena końcowa składa się z 50% oceny z wykładu 50 % oceny z projektów

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
NSK.pdf

Inne
(-)

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

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi tak

1	J. Muszyńska-Pałys; M. Orkisz; P. Wygonik	Analysis of the development of energy storage systems in regional aviation	2025
2	M. Klimczyk; J. Muszyńska-Pałys; M. Orkisz; P. Wygonik	Fuel cells in aviation: limitations, capabilities, and development prospects	2025
3	P. Wygonik	Dobór zespołu napędowego do samolotu wielozadaniowego według kryterium zadania lotniczego	2024