Drukuj sylabus

Napędy statków kosmicznych

Informacje ogólne

Kod przedmiotu:

ML/B-DU>NSK

Kod Erasmus / ISCED:

(brak danych) / (brak danych)

Nazwa przedmiotu:

Napędy statków kosmicznych

Jednostka:

Katedra Inżynierii Lotniczej i Kosmicznej

Grupy:

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

Punkty ECTS i inne:

2.00 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:

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

Treści kształcenia

- 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.

- Chemiczne paliwa do silników rakietowych. Rodzaje i właściwości paliw chemicznych. Stałe paliwa rakietowe.

- Przemiany energetyczne w silnikach rakietowych. Charakterystyka czynnika roboczego. Równanie zachowania energii i zmiany pędu. Impuls silnika rakietowego. Przemiany termodynamiczne.

- 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.

- 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.

- 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.

- Zespoły konstrukcyjne układów zasilania silników na stały i ciekły materiał pędny.

Problemy regulacji i sterowania silników rakietowych.

Projektowanie napędów rakietowych.

- 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

- 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 .

Literatura:

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

Stanisław Torecki - Silniki rakietowe - Wydawnictwa komunikacji i łączności, Warszawa. - 1984

George P.Sutton - Rocket Propulsion Elements - John Wiley & Sons, INC, New York. - 2003

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

Stanisław Torecki - Silniki rakietowe - Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa. - 1984

Efekty uczenia się:

Student, który zaliczył moduł	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Sposoby weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia
ma szczegółową wiedzę z zakresu termodynamiki, wymiany ciepła, kinetyki reakcji chemicznych, wytrzymałości materiałó, dynamiki gazów	wykład	kolokwium
orientuje się w obecnym stanie wiedzy z zakresu przedmiotów technicznych i kierunkach rozwoju napędów lotniczych i kosmicznych	wykład interaktywny	prezentacja projektu
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
korzysta z internetowych baz danych, umie selekcjonować informację orza dokonać syntezy uzyskanych informacji	ćwiczenia problemowe	prezentacja projektu
potrafi rozwiązywać zadania inżynierskie i proste problemy badawcze wykorzystując metody i modele adekwatne do stopnia złożoności problemu		prezentacja projektu
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
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
posiada wiedzę z zakresu badań numerycznych napędów lotniczych	projekt	prezentacja projektu

Metody i kryteria oceniania:

na ocenę 3	na ocenę 4	na ocenę 5
ma szczegółową wiedzę z zakresu termodynamiki, wymiany ciepła, kinetyki reakcji chemicznych, wytrzymałości materiałó, dynamiki gazów	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również potrafi przeprowadzić analizę wybranego procesu, zjawiska fizycznego i porawnie zinterpretować wyniki obliczeń	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również potrafi przeprowadzić analizę multidyscyplinarną i dokjonać krytycznej analizy otrzymanych wyników, powiązać rezultay obliczeń z istotnym zjawiskiem
orientuje się w obecnym stanie wiedzy z zakresu przedmiotów technicznych i kierunkach rozwoju napędów lotniczych i kosmicznych	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również potrafi przeprowadzić analizę konstrukcji na wybranym przykładzie	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również potrafi podać przykłady zastosowań i dokonać krytycznej oceny przedstawionych rozwiązań
ma wiedzę niezbędną do rozumienia i postrzegania pozatechnicznych uwarunkowań działalności inżynierskiej w obszarze techniki kosmicznej oraz ma świadomość konsekwencji skutków swojej działalności na otoczenie	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również potrafi zinterpretować wpływ wybranego czynnika na inne pozatechniczne obszary działalności	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również potrafi zauważyć związek pomiędzy swoją techniczną działalnością a kilkoma obszarami pozatechnicznymi
korzysta z internetowych baz danych, umie selekcjonować informację orza dokonać syntezy uzyskanych informacji	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również potrafi znależć właściwą informację i poprawnie ją wykorzystać	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również potrafi pozyskać szereg niezbędnych informacji, dokonać krytycznej i oceny wybrać właściwą
potrafi rozwiązywać zadania inżynierskie i proste problemy badawcze wykorzystując metody i modele adekwatne do stopnia złożoności problemu	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również potrafi zastosować metodę adekwatną do zadania problemowego	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również potrafi zastosować kilka metod obliczeniowych do analizy zagadnienia, właściwie zinterpretować wyniki obliczęń, potrafi budować modele o stopniu złożoności adekewatnym do oczekiwanych rezultatów
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.	Cechuje się określonymi kompetencjami społecznymi	Cechuje się określonymi kompetencjami społecznymi
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	Cechuje się określonymi kompetencjami społecznymi	Cechuje się określonymi kompetencjami społecznymi
posiada wiedzę z zakresu badań numerycznych napędów lotniczych	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2021/22" (zakończony)

Okres:	2022-02-26 - 2022-06-21	Wybrany podział planu: tygodniowy cykl przedmiotu Przejdź do planu PN WYK WT ŚR CZ PRO PRO PT
Typ zajęć:	Projekt, 15 godzin więcej informacji Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy:	Piotr Wygonik
Prowadzący grup:	Piotr Wygonik
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Zaliczenie

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2022/23" (zakończony)

Okres:	2023-02-25 - 2023-06-21	Wybrany podział planu: tygodniowy cykl przedmiotu Przejdź do planu PN PRO WT PRO ŚR CZ PT WYK
Typ zajęć:	Projekt, 15 godzin więcej informacji Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy:	Piotr Wygonik
Prowadzący grup:	Natalia Marszałek, Piotr Wygonik
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Zaliczenie

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2023/24" (zakończony)

Okres:	2024-02-24 - 2024-06-21	Wybrany podział planu: tygodniowy cykl przedmiotu Przejdź do planu PN PRO PRO WT WYK ŚR CZ PT
Typ zajęć:	Projekt, 15 godzin więcej informacji Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy:	Piotr Wygonik
Prowadzący grup:	Natalia Marszałek, Piotr Wygonik
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Zaliczenie

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2024/25" (w trakcie)

Okres:	2025-02-27 - 2025-06-22	Wybrany podział planu: tygodniowy cykl przedmiotu Przejdź do planu PN WYK WT PRO PRO ŚR CZ PT
Typ zajęć:	Projekt, 15 godzin więcej informacji Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy:	(brak danych)
Prowadzący grup:	Natalia Marszałek, Piotr Wygonik
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Zaliczenie

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