Konstrukcja statków powietrznych

stacjonarne

I stopnia

obowiązkowy

Sem. VI: W 30/x, Ćw. 30/+ , razem: 60 godz., 5 pkt ECTS

Sem, VII: W 8/+, Ćw. 6/+, P 16/+, razem: 30 godz., 3 pkt ECTS

grafika inżynierska /wymagania wstępne: geometria wykreślna, transformacje układów odniesienia, formaty plików graficznych, krzywe i powierzchnie nieregularne, definicje układów współrzędnych, transformacje, modelowanie 3D w systemach zintegrowanych.

mechanika płynów i aerodynamika/ wymagania wstępne: podstawowe równania mechaniki płynów, podobieństwo przepływów. Równanie równowagi płynu, atmosfera wzorcowa. Równanie ruchu Eulera, równanie Bernoulliego, zagadnienia warstwy przyściennej, oderwanie warstwy przyściennej. Wyznaczanie podstawowych parametrów opływu. Zjawiska falowe, wpływ ściśliwości gazu. Wprowadzenie w aerodynamikę, zadania aerodynamiki i metody badawcze w aerodynamice. Teoria profilu lotniczego: opis geometrii, charakterystyki aerodynamiczne profilu. Płat nośny: opis geometrii, charakterystyki aerodynamiczne. Podkrytyczny i nadkrytyczny opływ profilu i skrzydeł. Elementy aerodynamiki dużych prędkości.

semestr VI i VII, / Lotnictwo i kosmonautyka / samoloty i śmigłowce

dr inż. Łukasz Kiszkowiak / dr inż. Piotr Zalewski

Aktywność / obciążenie studenta w godz.

1. Udział w wykładach / 38

2. Udział w ćwiczeniach / 36

3. Udział w seminariach / 0

4. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 38

5. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów / 0

6. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń / 72

7. Samodzielne przygotowanie do seminarium / 0

8. Realizacja projektu / 16

9. Udział w konsultacjach / 20

10. Przygotowanie do egzaminu / 20

11. Przygotowanie do zaliczenia / 0

12. Udział w egzaminie / 2

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 242 godz./8 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli (1+2+3+8+9+12): 112 godz./ 5 ECTS

Zajęcia powiązane z działalnością naukową 90 godz./3 ECTS

Samolot. Wymagania i klasyfikacja statków powietrznych. Dobór układu i podstawowych parametrów płatowca samolotu, współczynniki statystyczne. Konstrukcja skrzydła i jego elementów. Praca konstrukcji: dźwigarowej półskorupowej, skorupowej. Konstrukcja i praca skrzydła w pobliżu wykroju, węzły i połączenia. Mechanizacja skrzydła. Lotki, usterzenie i układ sterowania. Kadłub i kabina załogi. Podwozie samolotu, charakterystyka i klasyfikacja.

Śmigłowiec. Dobór układu i podstawowych parametrów płatowca śmigłowca. Wymagania stawiane wirnikom nośnym; rodzaje i parametry określające wirniki nośne. Charakterystyka zakresu pracy wirnika nośnego. Konstrukcja piasty wirnika nośnego. Konstrukcja tarczy sterującej, budowa układu sterowania. Ogólne zasady sterowania śmigłowcem. Konstrukcja śmigła ogonowego. Układy przenoszenia napędu, rozmieszczenie silników na śmigłowcu. Kadłub i kabina.

Systemy bezzałogowe. Koncepcja systemu wymagania, klasyfikacja, rozwiązania konstrukcyjne.

Wykład/ metoda werbalno-wizualna z wykorzystaniem technik audiowizualnych, podanie treści do samodzielnego studiowania w celu utrwalenia wiedzy określonej efektami W1-W5

Semestr VI:

1 Ewolucja konstrukcji lotniczej./2/.Zapoznanie z historycznym rozwojem i zmianami w konstrukcji lotniczej

2 Dobór układu i podstawowych parametrów płatowca samolotu, współczynniki statystyczne./1/ Podstawowe parametry geometryczne, osiągowe, masowe i ich wpływ na układy konstrukcyjne płatowca

3 Praca konstrukcji: dźwigarowej, półskorupowej, skorupowej. /3/. Obciążenia skrzydła, transformacja obciążenia. Analiza pracy konstrukcji dźwigarowej, półskorupowej, skorupowej pod obciążeniem, transformacja obciążenia pomiędzy różnymi elementami konstrukcyjnymi i układami konstrukcyjnymi. Konstrukcja elementów skrzydła: dźwigar, podłużnice, ścianki, żebra oraz pokrycie.

4 Konstrukcja i praca skrzydła w pobliżu wykroju, węzły i połączenia./2/ Praca konstrukcji i transformacja obciążenia w przypadki zmiany układu konstrukcyjnego czy nieciągłości struktury siłowej.

5 Konstrukcja skrzydła prostego i jego elementów./2/.Praca konstrukcji i transformacja obciążenia w konstrukcji skrzydła prostego dla różnych rozwiązań konstrukcyjnych (dźwigarowej, półskorupową i skorupowej)/

6 Konstrukcja skrzydła skośnego. /1/.Istota i własności skrzydła skośnego Osobliwości pracy i konstrukcji skrzydła skośnego, praca części przykadłubowej, budowa konsoli skrzydła.

7 Konstrukcja skrzydła trójkątnego. /1/.Istota i własności skrzydła trójkątnego. Osobliwości pracy i konstrukcji skrzydła, praca części przykadłubowej, budowa skrzydła.

8 Mechanizacja skrzydła. /2/. Istota mechanizacji. Zmiana krzywizny profilu – klapy, sterowanie warstwą przyścienną – sloty, turbulizatory, odsysanie warstwy, hamulce aerodynamiczne. Skrzydło o zmiennej geometrii.

9 Powierzchnie sterowe. /2/. Sterowanie stateczność samolotu. Układy sterowania samolotem, Budowa i konstrukcja elementów sterowania. Usterzenie klasyczne, pływające i płytowe. Lotki i przerywacze.

10 Kadłub i kabina załogi /1/. Przeznaczenie kabiny załogi i ładunkowej Obciążenia kadłuba. Praca i konstrukcja kadłuba i jego elementów. Transformacja sil momentów

11 Podwozie samolotu /1/ Wymagania stawiane podwoziu, klasyfikacja. Układy wytrzymałościowe.

12 Współpraca płatowca z zespołem napędowym /2/.Dobór i wybór zespołu napędowego. Położenie silników na płatowcu. Obciążenia od zespołu napędowego i przenoszenie ich na płatowiec, zamocowanie silników do płatowca, łoza silnikowe, transformacja obciążenia.

13 Ewolucja konstrukcji wiropłata./2/. Klasyfikacja śmigłowców. Układy wirników nośnych, funkcje i wymagania stawiane wirnikom nośnym.

14 Budowa i konstrukcja wirnika nośnego./2/. Praca wirnika nośnego i jego osobliwości. Parametry wirników. Konstrukcja wirników: łopat, sposób mocowania łopat do piasty, piast.

15 Układ sterowania śmigłowcem. /2/. Ogólne zasady sterowania śmigłowcem: sterowanie okresowe, skokiem ogólnym i śmigłem ogonowym.

16 Koncepcja sterowania śmigłowcem. /2/.Rozwiązania konstrukcyjne: tarcza sterująca, pająk, lotki, budowa układu sterowania.

17 Konstrukcja śmigła ogonowego./2/. Śmigło dwu i wielopłatkowe, wentylator system NOTAR. Usterzenie pionowe i poziome

18 Kadłub i kabina załogi, podwozie śmigłowca. /2/. Osobliwości konstrukcji śmigłowca

19 Transmisja. /2/. Dobór zespołu napędowego. Liczba i położenie silników na śmigłowcu. Układy przeniesienia napędu, przekładnie, reduktory, wały, sprzęgła i hamulce.

Semestr VII:

1 Koncepcja systemu./2/. Klasyfikacje, wymagania, wady i zalety.

2 Systemy mikro i mini. /2/. Koncepcja, wymagania, rozwiązania konstrukcyjne

3 Systemy taktyczne / 2/. Koncepcja, wymagania, rozwiązania konstrukcyjne /2/

4 Systemy bojowe i uderzeniowe /2/. Koncepcja, wymagania, rozwiązania konstrukcyjne

Ćwiczenia polegają na samodzielnym lub grupowym rozwiązywaniu zadań w celu utrwalenia wiedzy określonej efektami W1 – W5 oraz opanowania umiejętności U1 – U6.

Semestr VI:

1. Przegląd i analiza wybranych konstrukcji samolotów /2/

2. Wyznaczani profilu misji i analiza masowa wybranego samolotu./2/.

3. Analiza krzywej wyrwania samolotu /2/

4. Wyznaczanie obwiedni obciążeń dopuszczalnych./2/.

5. Wyznaczanie o obciążeń skrzydła. /2/.

6. Wyznaczanie rozkładu sił tnących i momentów zginającego i skręcającego skrzydło./2/

7. Wyznaczanie obciążeń usterzenia samolotu i rozkładu naprężeń./2/

8. Wyznaczanie obciążeń kadłuba samolotu, obliczenia wytrzymałościowe wręgi./2/

9. Wyznaczanie obciążeń podwozia /2/.

10. Wyznaczenie rozkładu naprężeń w skrzydle konstrukcji dźwigarowej metodą przybliżoną analityczną

11. Rysowanie i wymiarowanie płatowca samolotu i jego elementów /4/.

12. Przegląd i analiza wybranych konstrukcji śmigłowców. /2/.

13. Wyznaczani profilu misji i analiza masowa wybranego śmigłowca./2/.

14. Wyznaczanie obciążeń i obliczenia wytrzymałościowe wirnika śmigłowca./2/.

Semestr VII:

1. Obliczenia wytrzymałościowe łopaty wirnika śmigłowca./2/.

2. Rysowanie i wymiarowanie płatowca śmigłowca i jego elementów /4/.

Projekt polega na samodzielnych dobraniu koncepcji samolot/śmigłowca i zaprojektowaniu elementów jego płatowca, w celu utrwalenia wiedzy określonej efektami w zakresie wiedzy W1-W5 oraz opanowania umiejętności U1-U6.

1. Analiza zadania. Analiza statystyczna reprezentatywnej grupy statków powietrznych. /2/.

2. Sformułowanie wymagań taktyczno-technicznych. /2/.

3. Opracowanie wstępnej koncepcji statku powietrznego: dobór układu aerodynamicznego statku powietrznego, dobór zespołu napędowego, dobór wyposażenia awionicznego. /2/.

4. Dobór układu konstrukcyjnego płatowca statku powietrznego./2//

5. Analiza masowa i wyważenie samolotu./2/.

6. Wyznaczenie obciążeń zewnętrznych wybranego elementu płatowca statku powietrznego./2/.

7. Opracowanie konstrukcji wybranego elementu płatowca statku powietrznego./2/

8. Prezentacja i dyskusja wyników projektu./2/.

Podstawowa:

1. Cichosz E.: Konstrukcja i praca płatowca, 1968.

2. Cichosz E.: Obciążenia zewnętrzne samolotu, 1968.

3. Danilecki S.: Projektowanie samolotów, 2000.

4. Danilecki S.: Konstruowanie samolotów, 2004.

Uzupełniająca:

1. Raymer D.P.: Aircraft Design: A Conceptual Approach, 2006

Symbol i nr efektu modułu / efekt kształcenia / odniesienie do efektu kierunkowego:

W1/ ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie problemów konstrukcyjnych, technologicznych i eksploatacyjnych statku powietrznego, / K_W06.

W2/ ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę zakresie konstrukcji elementów płatowca, / K_W07.

W3/ ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie zagadnień projektowych statku powietrznego /K_W08.

W4/ ma uporządkowaną wiedzę w zakresie budowy i projektowania statków powietrznych, / K_W13.

W5/ orientuje się w obecnym stanie oraz najnowszych trendach rozwojowych techniki lotniczej, / K_W15

U1/ potrafi w sposób analityczny wyznaczyć podstawowe parametry samolotu i śmigłowca / K_U07.

U3/ potrafi zaprojektować elementy, proste systemy statku powietrznego, z uwzględnieniem zadanych kryteriów użytkowych i ekonomicznych oraz przepisów bezpieczeństwa, /K_U10,

U4/ potrafi analizować rozwiązania koncepcyjne i konstrukcyjne statków powietrznych, /K_U11,

U5/ potrafi opracować dokumentację zadania projektowego i opracowanie zawierające omówienie wyników, / K_U13

U6/ potrafi przy identyfikacji i formułowaniu specyfikacji zadań inżynierskich oraz ich rozwiązywaniu wykorzystać metody analityczne, symulacyjne,/ K_17

U6/ potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania istniejących rozwiązań technicznych i ocenić te rozwiązania. / K_U18.

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: egzaminu.

Ćwiczenia zaliczane są na podstawie: zaliczenia z oceną.

Projekt zaliczany jest na podstawie: zaliczenia z oceną.

Zaliczenie przedmiotu jest przeprowadzane w formie pisemnego testu sprawdzającego z zadaniami zamkniętymi i otwartymi.

Warunkiem dopuszczenia do zaliczenia przedmiotu jest zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych oraz projektu.

Zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych na ocenę odbywa się na podstawie średniej z pozytywnych ocen z przygotowania i wykonania ćwiczeń audytoryjnych.

Projekt jest zaliczany na podstawie notatki i prezentacji wyników.

Efekty są ewaluowane podczas pytań kontrolnych, rozwiązywania zadań na ćwiczeniach rachunkowych, realizacji projektu i na egzaminie z przedmiotu.

Ocenę bardzo dobrą otrzymuje student, który udzielił bezbłędnych odpowiedzi na co najmniej 95% pytań pisemnego testu sprawdzającego oraz który posiadł w pełni wiedzę i umiejętności przewidziane efektami kształcenia.

Ocenę dobrą plus otrzymuje student, który udzielił bezbłędnych odpowiedzi na co najmniej 90% pytań pisemnego testu sprawdzającego oraz który posiadł w stopniu prawie pełnym wiedzę i umiejętności przewidziane efektami kształcenia.

Ocenę dobrą otrzymuje student, który udzielił bezbłędnych odpowiedzi na co najmniej 80% pytań pisemnego testu sprawdzającego oraz który posiadł w stopniu dobrym wiedzę i umiejętności przewidziane efektami kształcenia.

Ocenę dostateczną plus otrzymuje student, który udzielił bezbłędnych odpowiedzi na co najmniej 75% pytań pisemnego testu sprawdzającego oraz który posiadł w stopniu dostatecznym wiedzę i umiejętności przewidziane efektami kształcenia.

Ocenę dostateczną otrzymuje student, który udzielił bezbłędnych odpowiedzi na co najmniej 70% pytań pisemnego testu sprawdzającego oraz który posiadł w stopniu dostatecznym wiedzę i umiejętności przewidziane efektami kształcenia. Przy rozwiązywaniu zadań o średnim stopniu trudności wymaga wsparcia ze strony nauczyciela.

Ocenę niedostateczną otrzymuje student, który nie spełnił wymagań na ocenę dostateczną.