Karta przedmiotu

Konstrukcja silników lotniczych

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:

pierwszego stopnia

Forma studiów:

stacjonarne

Specjalności na kierunku:

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

Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów:

inżynier

Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia:

Katedra Inżynierii Lotniczej i Kosmicznej

Kod zajęć:

641

Status zajęć:

obowiązkowy dla specjalności Silniki lotnicze

Układ zajęć w planie studiów:

sem: 6 / W45 L15 P30 / 5 ECTS / E

Język wykładowy:

polski

Imię i nazwisko koordynatora:

dr inż. Piotr Wygonik

Terminy konsultacji koordynatora:

do ustalenia na początku semestru

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia:
uzyskanie wiedzy z zakresu anlalizy strukturalnej, obciążeń zasad konstrukcji silników turbinowych

Ogólne informacje o zajęciach:
moduł składa się z wykładu i laboratoriów i z zajęć projektowych, studenci korzystają z laboratorium Konstrukcji Silników Lotniczych, gdzie omawiane są na przykładzie dostępnych konstrukcji silników turbinowych zasadnicze elementy budowy silników

Materiały dydaktyczne:
rysunki złożeniowe silników, schematy instalacji

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1	Włodzimierz Balicki i inn.	Lotnicze silniki turbinowe, konstrukcja, eksploatacja, diagnostyka, część I	Biblioteka Naukowa Instytutu Lotnictwa, Warszawa.	2010
2	Paweł Dzierżanowski i in.	Turbinowe silniki odrzutowe	Wydawnictwa Komunikacji i Łączności.	1983
3	Paweł Dzierżanowski i in.	Turbinowe silniki śmigłowe i śmigłowcowe	Wydawnictwa Komunikacji i łączności, Warszawa.	1985
4	Zbigniew Dżygadło i in.	Zespoły wirnikowe silników turbinowych	Wydawnictwa komunikacji i Łączności, Warszawa.	1982
5	Rangwala A.S.	Turbomachinery Dynamics, Design and Operation	Mc Graw Hill Mechanical Enginering, .	2005

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
1	W. Balicki	Lotnicze silniki turbinowe, konstrukcja eksploatacja, diagnostyka, cz 1	BNiL .	2010

Literatura do samodzielnego studiowania
1	W. Balicki	Lotnicze silniki turbinowe, cz1 i cz. 2	BNiL Warszawa.	2010

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy / umiejętności / kompetencji społecznych

Wymagania formalne:
student musi mieć uprawnienia formalne do studiowania na semestrze6

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy:
student musi znać zagadnienia z : zakresu podstaw konstrukcji maszyn, wytrzymałości materiałów, mechaniki technicznej, mechaniki płynów oraz z teorii silników przepływowych

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności:
musi posuiadać umiejętność korzystania z narzędzi inżynierskich w stopniu co najmniej dostatecznym (MES, CAD)

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych:
umiejętność pracy w 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 uporządkowaną wiedzę w zakresie zastosowania mechaniki technicznej i wytrzymałości materiałów, zagadnień konstrukcji maszyndo formułowania i rozwiązywania problemów w konstrukcji silników turbinowych	wykład	egzamin cz. ustna	K-W06++	P6S-WG
MEK02	ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę z zakresu rozwiązań konstrukcyjnych, schematów konstrukcyjnych silników turbinowych	wykład	egzamin cz. ustna	K-W09++	P6S-WG
MEK03	potrafi porozumiewać się przy użyciu różnych technik, stosując profesjonalny język właściwy dla zagadnień środowiska związanego z konstrukcją i projektowaniem silników lotniczych	wykład	egzamin cz. ustna	K-U02+++	P6S-UW
MEK04	potrafi korzystać z dokumentacji technicznej producentów silników lotniczych, oraz dokonywać analizy i oceny właściwości podzespołó konstrukcyjnych w tym instalacji, agregatów pomocniczych	wykład	egzamin cz. ustna	K-U12++	P6S-UW
MEK05	rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się - podnoszenia kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych ze względu na ciągły rozwój konstrukcji, metod projektowania narzędi inżynierskich	wykład, laboratorium problemowe	prezentacja projektu	K-K01+++	P6S-KK
MEK06	współpraca w zespole oprazcowującym projekt zbiorczy	laboratorium problemowe, konwersatorium, praktyka, projekt indywidualny, praktyka, konwersatorium, laboratorium problemowe	prezentacja projektu	K-U18+++	P6S-UO
MEK07	posiada uporządkowaną wiedzę na temat materiałów inżynierskich, technik wytwarzania, technologii stosowanych w silnikach turbinowych	wykład	egzamin cz. ustna	K-W08++	P6S-WG
MEK08	poznaje najnowsze trendy i kierunki rozwoju konstrukcji silników turbinowych	wykład	egzamin cz. ustna	K-W12++	P6S-WK
MEK09	potrafi rozwiązywać proste zadania inżynierskie stosowane w zaggadnieniach konstrukcji silników turbinowych wykorzystując metody analityczne, symulacyjne i eksperymentalne	wykład	egzamin cz. ustna	K-U08++	P6S-UW
MEK10	posiada pogłębioną wiedzę z zakresu eksperymentalnych badań konstrukcji silników lotniczych	laboratorium	prezentacja projektu	K-U08++	P6S-UW
MEK11	posiada umiejętność prowadzenia pomiarów i badań silników lotniczych, oraz umiejętność numerycznego badania konstrukcji	laboratorium	prezentacja projektu	K-U08+	P6S-UW

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
6	TK01	Podział silników lotniczych – schematy konstrukcyjne. Obciążenia zespołów konstrukcyjnych (podział obciążeń: mechaniczne, gazodynamiczne, cieplne), sposoby rozmieszczenia podpór wirników, siły bezwładności i momenty. Struktura nośna silnika - Kadłuby jako elementy nośne konstrukcji. Specyfika obciążeń silników śmigłowych i śmigłowcowych. Węzły mocowania silników do płatowca.	W01-02	MEK02 MEK08
6	TK02	Łożyskowanie wirników. Rodzaje łożysk. Uszczelnienia labiryntowe. Zasady kształtowania podpór. Wpływ sposobu profilowania kanału przepływowego na rodzaj podpór.	W03	MEK01
6	TK03	Sprężarki lotnicze. Podział sprężarek (osiowe, diagonalne, promieniowe). Klasyfikacja sprężarek osiowych. Konstrukcja sprężarki osiowej (wirnik, typy wirników, sposoby przenoszenia momentu obrotowego w konstrukcjach bębnowych, tarczowych, bębnowo-tarczowych). Łopatki wirnikowe. Charakterystyki geometryczne. Zamki łopatek. Łopatki aparatu kierującego. Kadłuby sprężarek. Uszczelniania. Luz wierzchołkowy, luz osiowy. Urządzenia przeciwoblodzeniowe. Materiały konstrukcyjne. Sprężarki promieniowe. Klasyfikacja. Konstrukcja sprężarki promieniowej.	W04	MEK01 MEK04 MEK07
6	TK04	Turbiny. Konstrukcja zespołu turbiny: tarcze, łopatki, wirnik. Specyfika konstrukcji łopatek chłodzonych. Kadłuby turbin. Konstrukcje wielowirnikowe i wielostopniowe. Łopatki wirnikowe i dyszowe. Luz wierzchołkowy. Uszczelnienia w turbinach. Sposoby łączenia tarcz turbin, sposoby łączenia wirników sprężarek i turbin. Sprzęgła. Rozkłady temperatur w turbinach Łopatki, tarcze, wały). Specyfika obliczeń konstrukcyjnych tarcz turbin. Chłodzenie turbin. Sposoby chłodzenia łopatek turbin (obliczenia wydatku powietrza chłodzącego, sprawność procesu chłodzenia), schematy chłodzenia łopatek turbin, schematy i sposoby chłodzenia tarcz turbin. Materiały konstrukcyjne.	W05	MEK01 MEK02 MEK07
6	TK05	Obliczenia łopatek (profilowanie łopatek sprężarek i turbin). Wyznaczania naprężeń w łopatkach (rozciągających, zginających, skręcających). Momenty gnące – kompensacja momentów gnących. Wyznaczanie środków ciężkości profilu, momentu bezwładności, dobór obliczeniowego układu współrzędnych. Skręcanie łopatek. Wyznaczanie naprężeń w zamku trapezowym łopatki sprężarki i obliczenia konstrukcyjne zamka wielo-trapezowego łopatki turbiny. Wyznaczanie współczynników bezpieczeństwa konstrukcji. Naprężenia cieplne w łopatce. Ocena zapasu wytrzymałości łopatki. Wytrzymałość niskocyklowa łopatek turbin.	W06	MEK01 MEK03 MEK09
6	TK06	Drgania łopatek. Postaci drgań własnych łopatki sprężarki osiowej. Wpływ prędkości obrotowej na częstość drgań własnych łopatki. Wpływ sposobu mocowania łopatki na drgania. Wyznaczanie częstości wymuszających drgania łopatki. Rezonans drgań. Identyfikacja postaci drgań. Sposoby obniżania częstości drgań własnych i naprężeń dynamicznych w łopatkach silników.	W07	MEK05 MEK09
6	TK07	Wirniki bębnowe i tarczowe. Wady i zalety. Ocena stanu wytężenia wirnika bębnowego. Stan naprężeń w tarczy pełnej, z otworem centralnym, z łopatkami. Współczynnik bezpieczeństwa konstrukcji tarczy i bębna, rozkłady współczynnika bezpieczeństwa. Technologiczne aspekty konstrukcji bębnowej i tarczowej. Sposoby połączenia tarcz i wałów turbin i sprężarek.	W08	MEK02 MEK08
6	TK08	Komory spalania. Schematy konstrukcyjne, wymiary, elementy konstrukcji komory. Podział komór spalania. Komory rurowe, pierścieniowe, pierścieniowo-rurowe. Organizacja procesu spalania w komorze. Obliczenia konstrukcji komory spalania – wytrzymałościowe, dynamiczne. Dobór parametrów komory spalania. Kierunki rozwoju komór spalania. Ekologiczne aspekty organizacji procesów spalania w komorze. Materiały do budowy komór spalania.	W09	MEK01 MEK11
6	TK09	Dopalacze. Podstawy procesów spalania w komorze dopalacza. Konstrukcja komory dopalacza – elementy konstrukcji, funkcja (urządzenie wlotowe, rura żarowa, urządzenia zapłonowe). Spalania wibracyjne i niestateczne zakresy pracy dopalacza. Zarys obliczeń wytrzymałościowych dopalacza. Dobór i uszkodzenia komory dopalacza. Materiały konstrukcyjne.	W10	MEK01 MEK04 MEK07
6	TK10	Dysze wylotowe. Rodzaje dysz wylotowych. Dysze regulowane. Dysze z wektorowaniem ciągu. Tłmiki hałasu strumienia wylotowego.	W11	MEK01 MEK02 MEK07
6	TK11	Systemy smarowania silników. Wymagania techniczne. Elementy funkcjonalne systemu. Dobór parametrów konstrukcyjnych. Skrzynki napędu agregatów. Układy zasilania paliwem. Pompy, filtry.	W12	MEK01 MEK04 MEK07
6	TK12	Analiza wybranych awarii silników lotniczych w aspekcie wpływu konstrukcji silnika na powstanie i przebieg awarii (katastrofy).	W13-14	MEK01
6	TK13	Perspektywy i kierunki rozwoju konstrukcji silników przepływowych.	W15	MEK08 MEK10
6	TK14	1. Dokumentacja silnika lotniczego: jednoprzepływowego, dwuprzepływowego, śmigłowcowego, 2. Schemat konstrukcji silnika jednoprzepływowegoi dwuprzepływowego, identyfikacja zespołów konstrukcyjnych silnika, wymiarowanie silnika 3. Węzły mocowania silnika do płatowca – rozmieszczenie węzłów, identyfikacja węzłów głównych, transportowych, montażowych, obliczenia. 4. Wloty silników. Wyznaczanie obciążeń, wymiarowanie wlotu poddźwiękowego i naddźwiękowego. 5. Profilowanie łopatki sprężarki osiowej. Geometria, środek ciężkości profilu. Wyznaczanie obciążeń, dobór kąta zaklinowania, wyznaczanie naprężeń i rozkładu współczynnika bezpieczeństwa. Wyznaczanie częstości drgań własnych łopatki. Kompensacja momentów gnących. 6. Obliczenia wytrzymałościowe zamka trapezowego. Przekroje krytyczne zamka.	L01-L07	MEK03 MEK04 MEK06 MEK07 MEK09

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 6)	Przygotowanie do kolokwium: 2.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 45.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 7.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 7.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 6)	Przygotowanie do laboratorium: 5.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 10.00 godz./sem.
Projekt/Seminarium (sem. 6)		Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem..	Wykonanie projektu/dokumentacji/raportu: 10.00 godz./sem. Przygotowanie do prezentacji: 5.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 6)		Udział w konsultacjach: 2.00 godz./sem.
Egzamin (sem. 6)	Przygotowanie do egzaminu: 5.00 godz./sem.	Egzamin ustny: 1.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	egzamin końcowy ustny lub testowy zależy od sytuacji , ocena z egzaminu stanowi 70% oceny końcowej
Laboratorium	zaliczenie wszystkich laboratoriów, uzyskanie pozytywnej oceny ze wszystkich sprawozdań, ocena końcowa stanowi 15% oceny końcowej w semestrze
Projekt/Seminarium	wykonanie 3 projektów z zakresu projektowania wirnika, zamka łopatki, tarczy sprężarki, ocena końcowa stanowi 15 % oceny końcowej z przedmiotu
Ocena końcowa

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
P_KSL.pdf

Inne
P2_KSL.pdf

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