Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Celem przedmiotu jest zapoznanie studenta podstawami teoretycznymi i wiedzą praktyczną z zakresu: -modelowania charakterystyk atmosfery, -osiągów samolotu w fazie przelotowej z wyznaczeniem optymalnych parametrów w zależności od scenariusza realizacji przelotu, -osiągów samolotu w fazie wznoszenia i schodzenia z wysokości przelotowej, - osiągów samolotu w fazie startu i lądowania, - osiągów manewrowych samolotu, - szacowania osiągów samolotu na podstawie pomiarów w locie, - planowania lotu na podstawie charakterystyk osiągowych.

Ogólne informacje o zajęciach: W ramach przedmiotu mechanika lotu wiedza przekazywana będzie studentom zarówno poprzez wykłady, jak i zajęcia laboratoryjne. Wiedza przekazywana na zajęciach laboratoryjnych ma charakter bardziej praktyczny, natomiast na wykładach przeważa aspekt teoretyczny. Wykłady będą miały na celu przekazanie studentom w sposób usystematyzowany określonego programem materiału. Studenci będą zachęcani do dyskusji, pytań. Podczas zajęć stosowane będą różnego rodzaju środki techniczne ułatwiające przyswajanie wiedzy i pobudzające zainteresowania studentów. Zajęcia dydaktyczne, w których przeważa aspekt praktyczny, będą miały na celu utrwalenie wiedzy i rozwijanie umiejętności praktycznego jej stosowania. Celem przedmiotu jest przekazanie studentom podstaw wiedzy z zakresu: modelowania charakterystyk atmosfery w warunkach standardowych i poza standardowych, analizy osiągów samolotu w fazie przelotowej dla założonych scenariuszy realizacji przelotu, analizy osiągów w fazie wznoszenia i schodzenia z wysokości przelotowej oraz w fazie startu i lądowania a także w trakcie wykonywania manewrów symetrycznych i niesymetrycznych, oraz planowania lotu z wykorzystaniem charakterystyk osiągowych.

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

1	European Aviation Safety Agency (EASA)	Certification Specifications for Normal, Utility, Aerobatic, and Commuter Category Aeroplanes CS-23, Amendment 4	EASA publication.	2015
2	European Aviation Safety Agency (EASA)	Certification Specifications for Large Aeroplanes CS-25, Amendment 17	EASA publication.	2015
3	Filippone, A.	Flight Performance of Fixed and Rotary Wing Aircraft	Elsevier: Burlington, UK.	2006
4	McCormick B. W.	Aerodynamics, aeronautics and flight mechanics	Wiley, New York.	1995
5	Roskam, J.	Airplane design. In Part VI: Preliminary Calculation of Aerodynamic, Thrust and Power Characteristics	DARcorporation: Ottawa, KS, USA.	1987
6	Bukowski J., Łucjanek W.	Napęd śmigłowy: teoria i konstrukcja	Warszawa: Wydaw. Min. Obrony Narodowej.	1986
7	M.E. Eshelby	Aircraft performance: theory and practice	AIAA Education Series, International Edition.	2000
8	Lowry J.T.	Performance of Light Aircraft	AIAA Education Series, International Edition.	1999
9	Roskam J.	Airplane Aerodynamics and Performance	DARcorporation: Ottawa, KS, USA.	2000
10	Cichosz E., Kordziński W., Łyżwiński M., Szczeciński S.	Napędy lotnicze. Charakterystyka i zastosowanie napędów.	WKŁ, Warszawa.	1980

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

1	Roskam, J.	Airplane design. In Part VI: Preliminary Calculation of Aerodynamic, Thrust and Power Characteristics	DARcorporation: Ottawa, KS, USA.	1987
2	M.E. Eshelby	Aircraft performance: theory and practice	AIAA Education Series, International Edition.	2000
3	Roskam J.	Airplane Aerodynamics and Performance	DARcorporation: Ottawa, KS, USA.	2000

Literatura do samodzielnego studiowania

1	Filippone, A.	Flight Performance of Fixed and Rotary Wing Aircraft	Elsevier: Burlington, UK.	2006
2	M.E. Eshelby	Aircraft performance: theory and practice	AIAA Education Series, International Edition.	2000

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Student wpisany na semestr 1

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Student posiada wiedzę z zakresu: budowy i projektowania obiektów latających, aerodynamiki i mechaniki lotu (kurs inżynierski), matematyki i mechaniki ogólnej.

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: Umiejętność rozumienia naukowych tekstów pisanych, tworzenia notatek, pozyskiwania informacji z literatury, baz danych oraz innych źródeł. Umiejętność oceny, weryfikacji i interpretacji źródeł.

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: Umiejętność współpracy w grupie. Rozumienie ciągłej potrzeby zdobywania wiedzy i doskonalenia się.

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
01	Posiada szczegółową i podbudowaną teoretycznie wiedzę obejmującą wybrane zagadnienia mechaniki lotu, ze szczególnym zwróceniem uwagi na ich praktyczne zastosowanie. Posiada wiedzę dotyczącą zarządzania eksploatacją obiektów latających w obszarze planowania lotów.	wykład, laboratorium	egzamin cz. pisemna, raport pisemny	K_W05++ K_W06++ K_W07+	P7S_WG
02	Zna podstawowe techniki obliczeniowe aerodynamiki praktycznej oraz mechaniki lotu i umie je stosować do wyznaczenia osiągów samolotu w ustalonych stanach lotu oraz w trakcie startu i lądowania.	wykład, laboratorium	egzamin cz. pisemna, raport pisemny	K_U06+++ K_U08+	P7S_UW
03	Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych źródeł (także w języku obcym), integrować je, dokonywać ich interpretacji oraz wyciągać wnioski, formułować i uzasadniać opinie.	wykład, laboratorium	zaliczenie cz. pisemna, raport pisemny	K_U01++	P7S_UW
04	Potrafi porozumiewać się przy użyciu specjalistycznego języka technicznego stosując nazwy i określenia właściwe dla aerodynamiki i mechaniki lotu, szczególnie osiągów samolotu. Potrafi opracować dokumentację dotyczącą realizacji zadania inżynierskiego i omówienia wyników realizacji tego zadania a także wyników i wniosków.	laboratorium	raport pisemny, prezentacja projektu	K_U02+	P7S_UK
05	Realizując projekty w zespole zdobywa umiejętność odpowiedzialności za pracę własną, potrafi podporządkować się zasadom pracy w zespole, potrafi określić priorytety służące realizacji postawionego zadania w grupie	laboratorium	obserwacja wykonawstwa	K_K02+	P7S_KO

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
2	TK01	Charakterystyki atmosfery, atmosfera standardowa, warunki niestandardowe, wysokość ciśnieniowa. Pomiar wysokości i prędkości lotu -machometr.	W01	MEK01 MEK02 MEK03
2	TK02	Siły aerodynamiczne działające na samolot, minimalny opór aerodynamiczny, prędkość VMD, minimalna moc niezbędna, prędkość minimalnej mocy VemP. Zależności aerodynamiczne, biegunowa analityczna, doskonałość aerodynamiczna.	W02	MEK01 MEK02 MEK03
2	TK03	Charakterystyki osiągowe lotniczych zespołów napędowych. Zużycie paliwa. Wpływ czynników zewnętrznych oraz poziomu mocy. Modele obliczeniowe zespołów napędowych.	W03	MEK01 MEK02 MEK03
2	TK04	Osiągi przelotowe: zasięg jednostkowy (SAR), jednostkowa długotrwałość lotu (SE). SAR oraz SE dla samolotu z napędem odrzutowym. Scenariusze realizacji przelotu.	W04	MEK01 MEK02 MEK03
2	TK05	Analiza charakterystyk przelotowych samolotu z napędem odrzutowym dla scenariuszy: 1) Cruise-Climb, 2) M=const, α=const, 3) p=const, M=const.	W05	MEK01 MEK02 MEK03
2	TK06	Optymalne parametry przelotowe samolotu z napędem odrzutowym dla 3 analizowanych scenariuszy. Porównanie scenariuszy realizacji przelotu. Wpływ masy, wysokości przelotowej i temperatury na zasięg.	W06	MEK01 MEK02 MEK03
2	TK07	Zasięg i długotrwałość lotu samolotu z napędem śmigłowym oraz mieszanym.	W07	MEK01 MEK02 MEK03
2	TK08	Osiągi samolotu w fazie wznoszenia i schodzenia z wysokości przelotowej.	W08	MEK01 MEK02 MEK03
2	TK09	Minimalizacja zużycia paliwa, czasu i kosztów w fazie wznoszenia i schodzenia samolotu.	W09	MEK01 MEK02 MEK03
2	TK10	Start i lądowanie samolotu. Ograniczenia samolotu wpływające na charakterystyki osiągowe w fazie startu i lądowania: ograniczenia masy, ograniczenia środowiskowe, ograniczenia zespołu napędowego, ograniczenia pasa startowego.	W10	MEK01 MEK02 MEK03
2	TK11	Start samolotu: fazy, analiza prędkości, ograniczenia pasa, czynniki zewnętrzne, siły działające na samolot, niezbędna długość drogi startowej.	W11	MEK01 MEK02 MEK03
2	TK12	Lądowanie samolotu: fazy, oszacowanie długości lądowania, wpływ czynników zewnętrznych.	W12	MEK01 MEK02 MEK03
2	TK13	Osiągi manewrowe samolotu. Obwiednia możliwości manewrowych samolotu. Analiza manewrów podłużnych i bocznych, osiągi manewrowe samolotu transportowego.	W13	MEK01 MEK02 MEK03
2	TK14	Szacowanie osiągów samolotu na podstawie pomiarów w locie. Wyznaczenie osiągów przelotowych, w fazie wznoszenia i schodzenia oraz w trakcie startu i lądowania.	W14	MEK01 MEK02 MEK03
2	TK15	Planowanie lotu: wykorzystanie danych osiągowych, wymagania certyfikacyjne, zestawienie najważniejszych charakterystyk osiągowych, zależność masy handlowej od zasięgu, procedury operacyjne, przykłady zastosowania.	W15	MEK01 MEK02 MEK03
2	TK16	Modelowanie charakterystyk atmosfery dla warunków standardowych i poza standardowych.	L01	MEK01 MEK02 MEK03 MEK04 MEK05
2	TK17	Modelowanie charakterystyk osiągowych i zużycia paliwa lotniczych zespołów napędowych.	L02	MEK01 MEK02 MEK03 MEK04 MEK05
2	TK18	Modelowanie lotu samolotu w fazie przelotowej.	L03	MEK01 MEK02 MEK03 MEK04 MEK05
2	TK19	Modelowanie wybranych fragmentów lotu samolotu w fazie wznoszenia lub schodzenia z wysokości przelotowej. Modelowanie przelotu samolotu.	L04, L05	MEK01 MEK02 MEK03 MEK04 MEK05
2	TK20	Modelowanie matematyczne startu i (lub) lądowania samolotu z uwzględnieniem czynników zewnętrznych (warunki pasa, warunki pogodowe).	L06	MEK01 MEK02 MEK03 MEK04 MEK05
2	TK21	Modelowanie matematyczne wybranych manewrów symetrycznych i niesymetrycznych samolotu.	L07	MEK01 MEK02 MEK03 MEK04 MEK05
2	TK22	Metody i narzędzia wykorzystywane w badaniach w locie.	L08	MEK01 MEK02 MEK03 MEK04 MEK05

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 2)		Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Studiowanie zalecanej literatury: 10.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 2)	Przygotowanie do laboratorium: 5.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 15.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 2)
Zaliczenie (sem. 2)

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Na podstawie pisemnego sprawdzenia wiedzy obejmującego materiał teoretyczny i proste zadania z zakresu ujętego w laboratoriach.
Laboratorium	Na podstawie krótkich sprawozdań z przeprowadzonych ćwiczeń obliczeniowych (symulacyjnych).
Ocena końcowa	Ocena łączna uwzględniająca oceny z kolokwium zaliczeniowego i laboratoriów w proporcji: 0.6: 0.4

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	M. Kuźniar; M. Pawlak	Performance and Emission of the Aircraft with Hybrid Propulsion During Take-Off Operation Cycle	2024
2	M. Kuźniar; A. Majka; M. Pawlak	Determination of the flight trajectory in terms of emission and fuel consumption minimization	2022
3	M. Kuźniar; M. Orkisz; M. Pawlak	Comparison of Pollutants Emission for Hybrid Aircraft with Traditional and Multi-Propeller Distributed Propulsion	2022
4	M. Kuźniar; M. Pawlak	The Effects of the Use of Algae and Jatropha Biofuels on Aircraft Engine Exhaust Emissions in Cruise Phase	2022
5	M. Kalwara; M. Kuźniar; M. Orkisz	A rotating piston engine with electric generator in serial hybrid propulsion system for use in light aircraft	2021
6	M. Kuźniar; M. Orkisz; B. Zacharko	CFD analysis for thermal design of low-pressure turbine uncooled blade	2021
7	A. Bednarz; M. Kuźniar; M. Orkisz	Numerical Analysis of the Influence of Distributed Propulsion System on the Increase of the Lift Force Coefficient	2020
8	M. Kuźniar; A. Majka; M. Pawlak; J. Pawluczy	Model of emission of exhaust compounds of jet aircraft in cruise phase enabling trajectory optimization	2020
9	M. Kuźniar; M. Orkisz	3E-A new paradigm for the development of civil aviation	2020
10	M. Kalwara; M. Kuźniar; M. Orkisz; P. Wygonik	Analysis of the possibility of using an engine with a rotating piston as the propulsion of an electric generator in application to a motor glider propulsion	2019
11	M. Kalwara; M. Kuźniar; M. Orkisz; P. Wygonik	Comparative analysis of combustion engine and hybrid propulsion unit in aviation application in terms of emission of harmful compounds in the exhausts emitted to the atmosphere	2019
12	M. Kalwara; M. Kuźniar; M. Orkisz; P. Wygonik	Comparative analysis of pollutants emission by classical and distributed propulsions applied on the AOS motor glider	2019
13	M. Kuźniar	Energetyczna analiza porównawcza zespołów napędowych w zastosowaniu do lekkiego statku powietrznego	2019
14	M. Kuźniar; M. Orkisz	Analysis of the Application of Distributed Propulsion to the AOS H2 Motor Glider	2019
15	M. Kuźniar; M. Pawlak	Analysis of the Impact of Changes in Flight Speed and Altitude on Emission Indexes of Pollutants in Jet Engine Exhausts	2019
16	M. Kuźniar; M. Pawlak	Determination of CO2 emissions for selected flight parameters of a business Jet Aircraft	2019