Podstawy dynamiki lotów statków kosmicznych

Informacje ogólne

Kod przedmiotu:

ML/A-DU>PDLSK

Kod Erasmus / ISCED:

(brak danych) / (brak danych)

Nazwa przedmiotu:

Podstawy dynamiki lotów statków kosmicznych

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:

Moduł dotyczy aerodynamiki małych prędkości z uwzględnianiem metod teoretycznych i doświadczalnych rozwiązywania typowych zadań inżynierskich. Student zapoznawany jest również z zakresem przepływów naddźwiękowych i hipersonicznych i poznaje metody analityczne pozwalające na modelowanie opływu obiektu latającego w tych warunkach.

Treści kształcenia

- Przepływy ściśliwe I: Zlinearyzowane przepływy naddźwiękowe. Linearyzacja równania Bernoulliego dla ośrodka ściśliwego. Rozkłady ciśnienia na profilu. Wzory Ackereta. Teoria cienkiego płata w przepływie naddźwiękowym: Naddźwiękowa i poddźwiękowa krawędź natarcia. Strefy wpływu. Metoda powierzchni nośnej dla płatów w przepływie naddźwiękowym. Dekompozycja opływu płata na opływ szkieletowej i formy symetrycznej. Rozkłady obciążeń. Opływ bryły osiowosymetrycznej strumieniem naddźwiękowym: Opór falowy. Reguła równoważności. Oswaitisha-Kuene-Warda. „Reguła pól” Whitcomba. Bryła o minimalnym oporze falowym

- Przepływy ściśliwe II: Przepływy hipersoniczne: Hipersoniczna fala uderzeniowa. Warstwa uderzeniowa. Opływ brył smukłych i zatępionych strumieniem hipersonicznym. Jonizacja ośrodka, Teorie Newtona i Newtona-Leesa dla przepływów hipersonicznych. Hipoteza stożków stycznych. Hipersoniczna warstwa przyścienna. Aerodynamiczne nagrzewanie ciał i metody jego redukcji

- Elementy aerodynamiki niestacjonarnej: cienki profil w przepływie nieustalonym. Funkcja Theodorsena. Efekt Küsnera. Przeciągnięcie dynamiczne.

- Przepływy poddźwiękowe - zastosowanie poprawki Prandtla - Glauerta

- około- i naddźwiękowy przepływ przez dyszą zbieżno-rozbieżną

- Obliczenia rozkładu, prędkości ciśnienia, temperatury, na profilu w przepływie naddźwiękowym z wykorzystaniem teorii skośnych fal uderzeniowych i metody charakterystyk.

- Obliczenia rozkładu obciążenia dla brył tępych w przepływie hipersonicznym

- Wizualizacja przepływów ściśliwych metodą smugową

- Rozkład parametrów przepływu w naddźwiękowym przepływie przez dyszę de Lavala

- Naddźwiękowy opływ zaokrąglonej krawędzi natarcia

- Skośna fala uderzeniowa

- Opływ Prandtla- Meyera

- Naddźwiękowy opływ profilu rombowego

- Badanie przepływów naddźwiękowych metodą analogii płytkiej wody

Literatura:

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

Prosnak Wł. - Mechanika płynów t. I i II - PWN Warszawa. - 1970

Strzelczyk P. - Aerodynamika małych prędkości - OW PRz, Rzeszów. - 2003

Katz J., Plotkin A. - Low-Speed Aerodynamics. From Theory To Panel Methods - McGraw & Hill, New York. - 1991

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

Prosnak Wł. - Mechanika Płynów t, I i II - PWN Warszawa. - 1970

Strzelczyk P. - Aerodynamika małych prędkości - OW PRz, Rzeszów. - 2003

Katz J., Plotkin A. - Low-Speed Aerodynamics. From Theory To Panel Methods - McGraw & Hill, New York. - 1991

Literatura do samodzielnego studiowania

Bertin J., Smith M. - Aerodynamics for Engineers - New York. - 2002

Gryboś R. - Podstawy mechaniki płynów t. 1/2 - PWN Warszawa. - 1998

Literatura uzupełniająca

Landau L. D., Lifszyc E. M. - Hydrodynamika - PWN Warszawa. - 1994

Publikacje naukowe

W. Frącz; G. Janowski; R. Smusz; M. Szumski - The Influence of Chosen Plant Fillers in PHBV Composites on the Processing Conditions, Mechanical Properties and Quality of Molded Pieces - . - 2021

A. Krzysiak; J. Muchowski; M. Szumski - Aerodynamic concept of the UAV in the gyrodyne configuration - . - 2018

L. Gołębiowski; M. Gołębiowski; M. Kalwara; D. Mazur; A. Smoleń; K. Szczerba; P. Szczerba; Z. Szczerba; M. Szumski - Przeprowadzenie prac rozwojowych dla projektu pt. "Wdrożenie produkcyjne innowacyjnych siłowni wiatrowych jako wynik badań B+R HIPAR Sp.z o.o" Etap II i IV - . - 2018

D. Ficek; L. Gołębiowski; M. Gołębiowski; M. Kalwara; D. Mazur; A. Smoleń; K. Szczerba; P. Szczerba; Z. Szczerba; D. Szteliga; M. Szumski - Przeprowadzenie prac rozwojowych dla projektu pt "Wdrożenie produkcyjne innowacyjnych siłowni wiatrowych jako wynik badań B+R HIPAR Sp.z o.o" etap I i II - . - 2017

P. Szczerba; M. Szumski; W. Żyłka - Metody optyczne pomiaru odkształceń i diagnostyki elementów maszyn - . - 2017

Efekty uczenia się:

Student, który zaliczył moduł	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Sposoby weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia
potrafi wykonać podstawowe obliczania parametrów płaskich i trójwymiarowych przepływów pod- i naddźwiękowych dla klasycznych konfiguracji aerodynamicznych obiektów latających	wykład, ćwiczenia rachunkowe	raport pisemny
potrafi przygotować i przeprowadzić eksperyment z zakresu wyznaczania charakterystyk aerodynamicznych około- i naddźwiękowych obiektów latających	wykład, laboratorium	raport pisemny

Metody i kryteria oceniania:

na ocenę 3	na ocenę 4	na ocenę 5
Posiada szczegółową i podbudowaną teoretycznie wiedzę obejmującą wybrane zagadnienia historii techniki kosmicznej, mechaniki ciał niebieskich, mechaniki orbitalnej, kosmicznych napędów rakietowych, dynamiki rakiet.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również potrafi zinterpretować podstawowe zjawiska fizyczne związane z lotem orbitalnym, lotami międzyplanetarnymi oraz lotem rakiety na orbitę.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również potrafi dokonać wnikliwej analizy ruchu satelity na orbicie, lotu międzyplanetarnego oraz dynamiki rakiety startującej z obracającej się planety.
Zna podstawowe techniki obliczeniowe mechaniki orbitalnej oraz mechaniki lotu rakiety i umie je stosować do wyznaczenia trajektorii orbitalnych, parametrów orbity oraz trajektorii lotu rakiety.	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 osiągami samolotu w locie oraz w trakcie startu i lądowania.
Potrafi porozumiewać się przy użyciu specjalistycznego języka technicznego stosując nazwy i określenia właściwe dla mechaniki orbitalnej, mechaniki nieba oraz dynamiki rakiet. Potrafi opracować dokumentację dotyczącą realizacji zadania inżynierskiego i omówienia 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 lotów orbitalnych i międzyplanetarnych a także dynamiki lotu rakiety. 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 lotów orbitalnych i międzyplanetarnych a także dynamiki lotu rakiety. Potrafi tworzyć dokumentację techniczną w języku obcym, zgodnie z obowiązującymi normami.
Rozumie potrzebę przekazywania społeczeństwu – m.in. poprzez środki masowego przekazu – informacji o osiągnięciach techniki i innych aspektach działalności inżyniera i potrafi przekazać takie informacje w sposób powszechnie zrozumiały z uwzględnieniem różnych punktów widzenia	Cechuje się określonymi kompetencjami społecznymi	Cechuje się określonymi kompetencjami społecznymi
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.