Balistyka wewnętrzna V sem.

stacjonarne

I stopnia

obowiązkowy

W 36/x, C 6/z, L 12/+, Sem 6/z, razem 60 godz., 5 pkt. ECTS

Mechanika I i II. Znajomość kinematyki i dynamiki punktu materialnego oraz podstaw mechaniki analitycznej.

Fizyka I i II. Znajomość równania stanu gazu doskonałego, równania stanu gazów rzeczywistych, równania I zasady termodynamiki, definicji energii wewnętrznej, pracy i ciepła. Znajomość przemian termodynamicznych oraz termodynamiki przepływów czynnika ściśliwego.

Semestr V, Mechatronika, Uzbrojenie i elektronika

dr inż. Zbigniew Surma

aktywność / obciążenie studenta w godz.:

1. Udział w wykładach / 36

2. Udział w ćwiczeniach / 6

3. Udział w laboratoriach / 12

4. Udział w seminariach / 6

5. Udział w konsultacjach / 9

6. Udział w egzaminie / 1

7. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 36

8. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń / 6

9. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów / 12

10. Samodzielne przygotowanie do seminariów / 6

11. Przygotowanie do egzaminu / 24

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 154 godz. / 5 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli: 1+2+3+4+5+6=70 godz. / 2,5 ECTS

Zajęcia powiązane z działalnością naukową: 48 godz. / 2,0 ECTS

Przedmiot i zadania balistyki wewnętrznej. Właściwości energetyczno-balistyczne stałych materiałów miotających i paliw rakietowych – metody badań doświadczalnych. Równanie stanu gazów, podstawowy wzór pirostatyki. Budowa i zasada działania klasycznego układu miotającego oraz układów nieklasycznych. Zjawisko strzału w klasycznym układzie miotającym. Problem główny balistyki wewnętrznej broni lufowej. Budowa i zasada działania silników rakietowych na paliwo stałe i ciekłe. Zjawiska wewnątrzkomorowe w silniku rakietowym. Problem główny balistyki wewnętrznej silników rakietowych na paliwo stałe.

Wykład / metoda werbalno-wizualna z wykorzystaniem nowoczesnych technik multimedialnych

1. Rodzaje i właściwości stałych materiałów miotających (prochów) /2 godz./ Wzór Noblego-Abela. Podstawowy wzór pirostatyki.

2. Równanie dopływu gazów prochowych /2 godz./ Geometryczne prawo spalania. Kształty ziaren prochowych. Prędkość spalania prochu.

3. Charakterystyki geometryczne ziaren prochowych /2 godz./ Sposoby wyprowadzenia charakterystyk geometrycznych ziaren prochowych.

4. Budowa i zasada działania klasycznego układu miotającego broni palnej /2 godz./ Zjawisko strzału. Okresy strzału. Krzywe balistyczne.

5. Nietypowe układy miotające /2 godz./ Budowa i zasada działania nietypowych układów miotających.

6. Bilans energii podczas strzału. Prace drugorzędne gazów prochowych /2 godz./.

7. Problem główny balistyki wewnętrznej (PGBW) broni lufowej /2 godz./.

8. Powylotowy okres strzału /2 godz./.

9. Skład i właściwości stałych paliw rakietowych /2 godz./.

10. Rodzaje oraz budowa i zasada działania silników rakietowych na paliwo stałe (srps) /2 godz./.

11. Równanie Bernoulliego. Parametry spiętrzenia i krytyczne /2 godz./.

12. Ciąg, impuls jednostkowy ciągu /2 godz./.

13. Prawo szybkości spalania stałego paliwa rakietowego (spr) /2 godz./. Funkcja ciśnieniowa. Funkcja erozyjna. Funkcja temperaturowa.

14. Bilans masy gazów w komorze spalania srps /2 godz./ Samoregulacja ciśnienia w komorze spalania srps.

15. Problem główny srps /2 godz./.

16. Przepływ gazów przez dyszę /2 godz./.

17. Skład i właściwości ciekłych paliw rakietowych /2 godz./.

18. Budowa i zasada działania silników rakietowych na paliwo ciekłe (srpc). /2 godz./.

Ćwiczenia / metoda praktyczna

1. Projektowanie balistyczne klasycznego układu miotającego /2 godz./.

2. Projektowanie balistyczne marszowego silnika rakietowego na paliwo stałe /2 godz./.

3. Projektowanie balistyczne startowego silnika rakietowego na paliwo stałe /2 godz./.

Laboratoria / metoda praktyczna

1. Pomiar ciepła spalania stałych materiałów miotających /2 godz./.

2. Doświadczalne wyznaczenie podstawowych charakterystyk energetyczno-balistycznych prochu /4 godz./.

3. Rozwiązanie eksperymentalne PGBW /2 godz./.

4. Pomiar impulsu jednostkowego ciągu silnika rakietowego /2 godz./.

5. Wyznaczenie współczynników funkcji ciśnieniowej prawa szybkości spr /2 godz./.

Seminaria / metoda praktyczna

1. Niemilitarne zastosowania prochowych i innych układów miotających /2 godz./.

2. Tendencje rozwojowe w dziedzinie stałych materiałów miotających oraz stałych paliw rakietowych /2 godz./.

3. Niemilitarne zastosowania srps oraz srpc /2 godz./.

podstawowa:

- Z. Leciejewski, W. Sobczak, Z. Surma, Balistyka wewnętrzna – ćwiczenia laboratoryjne, WAT, 1997.

- S. Torecki, Balistyka wewnętrzna, WAT, 1980.

- S. Torecki, Balistyka wewnętrzna silników rakietowych na paliwo stałe, WAT, 1989.

uzupełniająca:

- S. Torecki, Podstawy termodynamiczne balistyki wewnętrznej i silników rakietowych, WAT, 1986.

- S. Torecki – Silniki rakietowe, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa, 1984.

- S. Wiśniewski – Termodynamika techniczna, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1980.

U1 / Potrafi pracować indywidualnie i w zespole; umie oszacować czas potrzebny na realizację zadania; potrafi opracować i zrealizować harmonogram prac zapewniający dotrzymanie terminów /K_U02

U2 / Potrafi przygotować notatkę i przedstawić krótką prezentację poświęconą realizacji zadania inżynierskiego / K_U04

Przedmiot jest zaliczany na podstawie: egzaminu.

Ćwiczenia zaliczane są na podstawie: wyników uzyskanych podczas rozwiązywania indywidualnych zadań rachunkowych.

Laboratorium zaliczane jest na podstawie: opracowanego sprawozdania z zajęć laboratoryjnych.

Seminarium zaliczane jest na podstawie: wykonania i przedstawienia prezentacji multimedialnej.

Egzamin jest prowadzony w formie pisemnej.

Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest zaliczenie ćwiczeń i ćwiczeń laboratoryjnych oraz rozliczenie się z zadań seminaryjnych.

Osiągnięcie efektu U1 sprawdzane jest na ćwiczeniach laboratoryjnych.

Osiągnięcie efektu U2 sprawdzane jest na seminariach.

Ocenę bardzo dobrą otrzymuje student, który udzieli powyżej 90% poprawnych odpowiedzi.

Ocenę dobrą plus otrzymuje student, który udzieli 81÷90% poprawnych odpowiedzi.

Ocenę dobrą otrzymuje student, który udzieli 71÷80% poprawnych odpowiedzi.

Ocenę dostateczną plus otrzymuje student, który udzieli 61÷70% poprawnych odpowiedzi.

Ocenę dostateczną otrzymuje student, który udzieli 51÷60% poprawnych odpowiedzi.

Ocenę niedostateczną otrzymuje student, który udzieli poniżej 51% poprawnych odpowiedzi.

nie dotyczy