Nazwa zajęć: Silniki lotnicze i kosmiczne
Cykl kształcenia: 2021/2022
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: 672
Status zajęć: obowiązkowy dla programu Samoloty, Zarządzanie ruchem lotniczym
Układ zajęć w planie studiów: sem: 4 / W30 L15 / 4 ECTS / Z
Język wykładowy: polski
Imię i nazwisko koordynatora: dr inż. Piotr Wygonik
Dane kontaktowe koordynatora: budynek L33, pokój 216, tel. 178651241, piowyg@prz.edu.pl
semestr 4: dr inż. Arkadiusz Bednarz
semestr 4: dr inż. Michał Kuźniar
Główny cel kształcenia: uzyskanie wiedzy z zakresu stosowanych w lotnictwie i kosmonautyce napędów oraz zdobycie umiejętności oceny włąściwego doboru zespołu napędowego do realizowanej misji samolotu
Ogólne informacje o zajęciach kształcenia: moduł składa się z części wykładowej i ćwiczeniowej
Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
Literatura do samodzielnego studiowania
Literatura uzupełniająca
Wymagania formalne: student musi posiadać uprawnienia do studiowania na semestrze 3
Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: student musi posiadać wiedzę z zakresu termodynamiki (przemiany cieplne) oraz mechaniki płynów
Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: student posada umiejętność praktycznego stosowania i wykorzystania urządzeń pomiarowych temperatury i ciśnienia, biegle posługuje się aparatem matematycznym (rachunek macierzowy, różniczkowy)
Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: ma umiejętność pracy w zespole i ma świadomość wpływu własnej pracy na wyniki pracy zespołu
| MEK | Student, który zaliczył zajęcia | Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia | Sposoby weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia | Związki z KEK | Związki z PRK |
|---|---|---|---|---|---|
| 01. | umie stosować w praktyce proste formuły termodynami technicznej i mechaniki płynów do wyznaczania szacunkowych osiągów zespołu napędowego | wykład | kolokwium, esej, kolokwium |
K_W07+ |
P6S_WG |
| 02. | umie ocenić przydatnośc materiałow, technologii wytwarzania oraz narzędzi i metod pomiarowych w budowie i eksploatcji napędów lotniczych | wykład | kolokwium |
K_W08+ |
P6S_WG |
| 03. | ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę z zakresu obszarów stosowalności napędów lotniczych | wykład | kolokwium |
K_W09+ |
P6S_WG |
| 04. | zna kierunki i perspektywy rozwoju napędów lotniczych | wykład problemowy | zaliczenie cz. ustna |
K_W12+ |
P6S_WK |
| 05. | potrafi porozumiewać się przy użyciu specjalistycznego języka technicznego stosując nazwy i określenia właściwe dla napędów lotniczych | wykład interaktywny | zaliczenie cz. ustna |
K_U02+ |
P6S_UW |
| 06. | potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązywania prostych i szacunkowych zadań inżynierskich służących ocenie jakości doboru zespołu napędowego do obiektu latającego | wykład | prezentacja projektu |
K_U15+ |
P6S_UO |
| 07. | ze względu na postępujący proces rozwoju technicznego napędów lotniczych rozumie potrzebę ciągłego poszukiwania wiedzy i konieczność dokształcania | wykład | prezentacja projektu |
K_K01+ |
P6S_KR |
| 08. | ma świadomość ważności działań inżynierskich zmierzających do ochrony środowiska naturalnego człowieka | dyskusja dydaktyczna | referat ustny |
K_K02+ |
P6S_KR |
| 09. | 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 | wykład, ćwiczenia problemowe | prezentacja projektu |
K_K04+ |
P6S_KO |
| 10. | posiada wiedzę z zakresu badań eksperymentalnych napędów lotniczych | laboratorium | prezentacja projektu |
K_U15+ |
P6S_UO |
| 11. | posiada umiejętność prowadzenia badań eksperymentalnych silników lotniczych | laboratorium | prezentacja projektu |
K_U15+ |
P6S_UO |
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).
| Sem. | TK | Treści kształcenia | Realizowane na | MEK |
|---|---|---|---|---|
| 4 | TK01 | Paliwa lotnicze. Wartość opałowa, liczba oktanowa i cetanowa. Spalanie zupełne i niezupełne. Normy emisji spalin | W01-02, | MEK05 MEK08 |
| 4 | TK02 | Podział i klasyfikacja napędów lotniczych. Napęd bezpośredni i pośredni – przykłady rozwiązań konstrukcyjnych. Śmigło lotnicze – zasada działania- podstawy, charakterystyka śmigła. Lotnicze silniki tłokowe – kryteria klasyfikacji. Główne parametry silnika tłokowego. Wskaźniki pracy silnika – moc, moment obrotowy, prędkość obrotowa, jednostkowe i godzinowe zużycie paliwa | W03-04 | MEK02 MEK03 MEK05 |
| 4 | TK03 | Schematy konstrukcyjne : silniki rzędowe, przeciwsobne („boxer”), gwiazdowe, widlaste. Główne zespoły konstrukcyjne silnika tłokowego spalinowego- zarys konstrukcji. Kinematyka układu korbowo-tłokowego. Podstawy procesów tworzenia mieszanki paliwowo-powietrznej. Współczynnik nadmiaru powietrza – mieszanka uboga i bogata. Powstawanie siły gazowej. Kadłuby silników. Wał korbowy, korbowód. Układ rozrządu i zawory. Układ zasilania paliwem (gaźnikowy i wtryskowy), układy smarowania, chłodzenia. Układ dolotowy i wylotowy. Obiegi porównawcze silników (Otto, Diesla, Sabathe’a- Sieligera). Silniki czterosuwowe i dwusuwowe. Charakterystyka obrotowa. Zarys systemu eksploatacji lotniczego silnika tłokowego. Doładowanie silników – systemy doładowania, granice możliwości doładowania- silnik wysokościowy, charakterystyki zewnętrzne. Perspektywy rozwojowe silników tłokowych. | W05-07 | MEK01 MEK03 MEK05 MEK08 MEK09 |
| 4 | TK04 | Silniki przepływowe. Kryteria klasyfikacji i podział silników przepływowych. Silnik strumieniowy, pulsacyjny, rezonansowy. Silniki jednoprzepływowe i dwuprzepływowe. Silniki turbinowe śmigłowe i śmigłowcowe. Ciąg silnika – źródło ciągu, wyznaczanie ciągu. Sposoby zwiększania ciągu i mocy. Parametry jednostkowe silnika przepływowego. Obieg porównawczy silnika odrzutowego. Rozkład parametrów cieplno-przepływowych w kanale przepływowym silnika. | W08-09 | MEK01 MEK03 MEK05 MEK08 |
| 4 | TK05 | Charakterystyki wysokościowe, prędkościowe i obrotowe silnika odrzutowego. Warunki i zakresy pracy silnika przepływowego. Zespoły konstrukcyjne silnika odrzutowego i śmigłowego (śmigłowcowego): wlot, sprężarka, komora spalania, turbina, dysza wylotowa, dopalacz, reduktor. | W10 | MEK02 MEK05 MEK08 MEK09 |
| 4 | TK06 | Przegląd wybranych konstrukcji silników odrzutowych. Systemy eksploatacji silników lotniczych. Perspektywy rozwoju napędów lotniczych, silniki hipersoniczne. | W11 | MEK02 MEK04 MEK08 |
| 4 | TK07 | Silniki rakietowe na stały i ciekły materiał pędny. Wytwarzanie ciągu w silnikach rakietowych. Charakterystyki silników rakietowych. Silniki statków kosmicznych – perspektywy rozwoju. Obszary zastosowań silników lotniczych i kosmicznych | W12-13 | MEK02 MEK03 MEK05 MEK07 |
| 4 | TK08 | 1.Wyznaczanie parametrów atmosfery wzorcowej dla wybranej misji samolotu. 2.Obliczenia podstawowych parametrów silnika tłokowego z zapłonem iskrowym, obieg bez strat. 3.Wyznaczanie parametrów kinematycznych w układzie tłok-korbowód wał korbowy silnika tłokowego, 4.Wyznaczanie parametrów termo-gazodynamicznych w przekrojach kontrolnych silnika odrzutowego, jednoprzepływowego 5.Wyznaczanie ciagu i wymiarowanie silnika przepływowego. Model wyznaczania charakterystyki prędkościowo-wysokościowej silnika | W14-15 | MEK01 MEK06 MEK09 MEK11 |
| 4 | TK09 | 1.Schematy i przekroje lotniczych silników tłokowych, zespoły konstrukcyjne- zapoznanie. 2.Zdejmowanie charakterystyki mocy silnika tłokowego 3.Rozruch silnika strumieniowego 4.Rozruch silnika pulsacyjnego 5.Rozruch silnika turbinowego (modelarskiego), zdejmowanie charakterystyki obrotowej. | L01-07 | MEK02 MEK05 MEK09 MEK10 |
| Forma zajęć | Praca przed zajęciami | Udział w zajęciach | Praca po zajęciach |
|---|---|---|---|
| Wykład (sem. 4) |
Przygotowanie do kolokwium: 10.00 godz./sem. |
Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem. |
Uzupełnienie/studiowanie notatek: 10.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 10.00 godz./sem. |
| Laboratorium (sem. 4) |
Przygotowanie do laboratorium: 10.00 godz./sem. |
Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem. |
Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 5.00 godz./sem. |
| Konsultacje (sem. 4) |
Udział w konsultacjach: 10.00 godz./sem. |
||
| Zaliczenie (sem. 4) |
Przygotowanie do zaliczenia: 15.00 godz./sem. |
Zaliczenie pisemne: 1.00 godz./sem. Zaliczenie ustne: 1.00 godz./sem. |
| Forma zajęć | Sposób wystawiania oceny podsumowującej |
|---|---|
| Wykład | na podstawie oceny z kolokwium zaliczeniowego wykonanego na koniec semestru, ocena z kolokwium stanowi 70 % oceny końcowej. Kolokwium przeprowadzone w formie testowej składa się z 10 pytań testowych, jednokrotnego wyboru. Ocena pozytywna to uzyskanie 5 pkt (3.0), ocena bardzo dobra powyżej 9 punktów |
| Laboratorium | na podstawie wykonanych sprawozdań i ich pozytywnej oceny przez prowadzącego , ocena końcowa z laboratorium stanowi 30% oceny końcowej z przedmiotu |
| Ocena końcowa | średnia z ocen z kolokwium (70%) i laboratorium (30%) |
| Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia |
SLiK.pdf |
| Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych | |
| Inne |
Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych: nie
Publikacje naukowe