Numeryczne modelowanie dynamiki lotu statku powietrznego

Informacje ogólne

Kod przedmiotu:

ML/A-DU>NMDLSP

Kod Erasmus / ISCED:

(brak danych) / (brak danych)

Nazwa przedmiotu:

Numeryczne modelowanie dynamiki lotu statku powietrznego

Jednostka:

Katedra Inżynierii Lotniczej i Kosmicznej

Grupy:

Przedmioty 2 sem. - lotnictwo i kosmonautyka - płatowce st. II-go stopnia

Punkty ECTS i inne:

(brak)

Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:

roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.

zobacz reguły punktacji

Język prowadzenia:

polski

Pełny opis:

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 i 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: opisu przestrzennego ruchu samolotu, postaci równań ruchu wykorzystywanej do wyznaczenia odpowiedzi samolotu, analizy odpowiedzi samolotu na sterowanie (symetryczne i niesymetryczne), analizy odpowiedzi samolotu na wymuszenia zewnętrzne, rozwiązania zagadnienia odwrotnego w dynamice lotu.

Treści kształcenia

- Wprowadzenie. Założenia modelu fizycznego samolotu.Układy współrzędnych. Określenie równań ruchu samolotu.

- Określenie sił i momentów działających na samolot. Siły i momenty aerodynamiczne - składniki od wychylonych powierzchni sterowych.

- Odpowiedź samolotu. Postać równań ruchu dogodna do analizy odpowiedzi samolotu na starowanie lub wymuszenia zewnętrzne.

- Odpowiedź samolotu na sterowanie podłużne. Metody rozwiązania równań ruchu.

- Odpowiedź samolotu na sterowanie niesymetryczne. Metody rozwiązania równań ruchu.

- Lot w atmosferze turbulentnej. Modele turbulencji. Model podmuchu. Uproszczenia modelu samolotu.

- Odpowiedź samolotu na pojedynczy, symetryczny podmuch pionowy.

- Zagadnienie odwrotne w dynamice lotu. Metody rozwiązania zagadnienia odwrotnego.

- Podłużne charakterystyki aerodynamiczne samolotu. Wpływ zespołu napędowego. Wpływ wychylenia steru usterzenia poziomego na aerodynamiczne siły i momenty.

- Podłużne pochodne aerodynamiczne względem zmian prędkości i wychyleń powierzchni sterowych.

- Boczne charakterystyki samolotu. Wpływ zespołu napędowego. Wpływ wychylenia lotek i steru kierunku.

- Pochodne aerodynamiczne boczne, względem zmian prędkości i wychyleń powierzchni sterowych.

- Matematyczne sformułowanie problemu badania odpowiedzi samolotu na sterowanie w kanale pochylania. Klasyczne metody rozwiązania.

- Odpowiedź samolotu na sterowanie w kanale pochylania, dla niewielkich kątów wychyleń powierzchni sterowych. Przykładowe rozwiązania.

- Matematyczne sformułowanie problemu badania odpowiedzi samolotu na sterowanie w kanale przechylania i odchylania. Klasyczne metody rozwiązania.

- Odpowiedź samolotu na sterowanie w kanale przechylania i odchylania, dla niewielkich kątów wychyleń powierzchni sterowych. Przykładowe rozwiązania.

- Modele podmuchu. Matematyczne sformułowanie problemu odpowiedzi samolotu na niewielki podmuch pionowy - postać równań ruchu, założenia i uproszczenia.

- Matematyczne sformułowanie problemu odpowiedzi samolotu na niewielki podmuch boczny - postać równań ruchu, założenia i uproszczenia.

- Analiza odpowiedzi samolotu na niewielki podmuch o profilu sinusoidalnym.

- Matematyczne sformułowanie problemu zagadnienia odwrotnego - model symulacyjny.

- Rozwiązania zagadnienia odwrotnego dla prostego manewru symetrycznego.

Literatura:

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

Allerton D. - Principles of flight simulations - John Wiley&Sons, Inc., International Edition. - 2009

Babister A.W. - Aircraft dynamic stability and response - Pergamon Press Ltd., England. - 1980

Diston D.J. - Computational Modelling and Simulation of Aircraft and the Environment, Volume 1: Platform Kinematics and Synthetic Environment - John Wiley&Sons, Inc., International Edition. - 2009

Etkin B. - Dynamics of Flight - John Wiley&Sons, Inc., International Edition. - 1959

Etkin B. - Dynamics of Atmospheric Flight - John Wiley&Sons, Inc., International Edition. - 1972

Etkin B., Reid L.D. - Dynamics of flight. Stability and control - John Wiley&Sons, Inc., International Edition. - 1994

Fiszdon W. - Mechanika Loty T1/2 - PWN, Warszawa. - 1961

Kowaleczko G. - Zagadnienie odwrotne w dynamice lotu statków powietrznych - Wydawnictwo WAT. - 2003

Roskam J. - Airplane flight dynamics and automatic flight controls - Roskam Aviation and Engineering Corporation, USA. - 1979

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

Babister A.W. - Aircraft dynamic stability and response - Pergamon Press Ltd., England. - 1980

Etkin B. - Dynamics of Flight - John Wiley&Sons, Inc., International Edition. - 1959

Fiszdon W. - Mechanika Loty T1/2 - PWN, Warszawa. - 1961

Roskam J. - Airplane flight dynamics and automatic flight controls - Roskam Aviation and Engineering Corporation, USA. - 1979

Literatura do samodzielnego studiowania

Babister A.W. - Aircraft dynamic stability and response - Pergamon Press Ltd., England. - 1980

Etkin B. - Dynamics of Flight - John Wiley&Sons, Inc., International Edition. - 1959

Fiszdon W. - Mechanika Loty T1/2 - PWN, Warszawa. - 1961

Roskam J. - Airplane flight dynamics and automatic flight controls - Roskam Aviation and Engineering Corporation, USA. - 1979

Literatura uzupełniająca

Morelli P. - Static stability and control of sailplanes - O.S.T.I.V., Netherlands. - 1976

Phillips W. F. - Mechanics of flight - John Wiley&Sons, Inc., International Edition. - 2010

Efekty uczenia się:

Student, który zaliczył moduł	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Sposoby weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia
Posiada podbudowaną teoretycznie, szczegółową wiedzę obejmującą zagadnienia odpowiedzi samolotu na wymuszenia zewnętrzne i sterowanie a także rozwiązywania zadania odwrotnego w dynamice lotu.	wykład, laboratorium	zaliczenie cz. ustna, raport pisemny
Potrafi ocenić przydatność, dobierać a także posługiwać się technikami oraz narzędziami informatycznymi do realizacji zadań inżynierskich z obszaru dynamiki lotu. Potrafi rozwiązywać zadania inżynierskie i proste problemy badawcze wykorzystując metody analityczne, symulacyjne i eksperymentalne. Posiada wiedzę dotyczącą metod numerycznych i technik komputerowych stosowanych w dynamice lotu.	wykład, laboratorium	zaliczenie cz. ustna, raport pisemny
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. ustna, raport pisemny
Potrafi porozumiewać się przy użyciu specjalistycznego języka technicznego stosując nazwy i określenia właściwe dla aerodynamiki i mechaniki lotu. Potrafi opracować dokumentację dotyczącą realizacji zadania inżynierskiego i omówienie wyników realizacji tego zadania a także wyników i wniosków.	laboratorium	raport pisemny
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

Metody i kryteria oceniania:

na ocenę 3	na ocenę 4	na ocenę 5
Posiada podbudowaną teoretycznie, szczegółową wiedzę obejmującą zagadnienia odpowiedzi samolotu na wymuszenia zewnętrzne i sterowanie a także rozwiązywania zadania odwrotnego w dynamice lotu.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również potrafi zinterpretować podstawowe zjawiska fizyczne związane odpowiedzią samolotu na zadane sterowanie oraz wymuszenia zewnętrzne.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również potrafi dokonać wnikliwej analizy dotyczącej odpowiedzi samolotu na sterowanie i wymuszenia zewnętrzne, zarówno jakościowej jak i ilościowej.
Potrafi ocenić przydatność, dobierać a także posługiwać się technikami oraz narzędziami informatycznymi do realizacji zadań inżynierskich z obszaru dynamiki lotu. Potrafi rozwiązywać zadania inżynierskie i proste problemy badawcze wykorzystując metody analityczne, symulacyjne i eksperymentalne. Posiada wiedzę dotyczącą metod numerycznych i technik komputerowych stosowanych w dynamice lotu.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również umie je zastosować je do praktycznych obliczeń w typowych przypadkach.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również wykazuje twórcze podejście do rozwiązywanego problemu.
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	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również wykazuje dużą swobodę i dobre rozeznanie przy studiowaniu źródeł literaturowych, zarówno polskojęzycznych jak i obcojęzycznych.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również wykazuje się dużą dociekliwością przy pozyskiwaniu i interpretacji informacji na podstawie różnych źródeł. Potrafi kojarzyć i weryfikować różne obszary wiedzy związane z mechaniką lotu.
Potrafi porozumiewać się przy użyciu specjalistycznego języka technicznego stosując nazwy i określenia właściwe dla aerodynamiki i mechaniki lotu. Potrafi opracować dokumentację dotyczącą realizacji zadania inżynierskiego i omówienie wyników realizacji tego zadania a także wyników i wniosków.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również zna podstawową terminologię w języku polskim dotyczącą mechaniki lotu oraz przedstawia interpretację zjawisk fizycznych stosując nazewnictwo techniczne polskie. Potrafi tworzyć dokumentację techniczną w języku polskim, zgodnie z obowiązującymi normami.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również zna zaawansowaną terminologię dotyczącą mechaniki lotu oraz potrafi opisywać zjawiska fizyczne związane z lotem samolotu również w języku obcym (np. w j. angielskim). Potrafi tworzyć dokumentację techniczną w języku obcym, zgodniez obowiązującymi normami.
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	Cechuje się określonymi kompetencjami społecznymi	Cechuje się określonymi kompetencjami społecznymi

Przedmiot nie jest oferowany w żadnym z aktualnych cykli dydaktycznych.

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza.