Napędy lotnicze

stacjonarne

I stopnia

wybieralny

W 30/+, C 14/z, L 16/+ razem: 60 godz., 4 pkt ECTS

matematyka 1 / wymagania wstępne: znajomość funkcji elementarnych, znajomość podstaw rachunku macierzowego i umiejętność rozwiązywania układów liniowych równań algebraicznych;

matematyka 2 / wymagania wstępne: znajomość rachunku różniczkowego i całkowego funkcji jednej zmiennej;

fizyka 1 / wymagania wstępne: znajomość podstawowych wielkości fizycz-nych, znajomość metod formułowania i rozwiązywania problemów fizycz-nych, znajomość podstawowych praw zachowania, umiejętność rozróż-nienia fenomenologicznych i statystycznych metod opisu zagadnień fizy-ki;

mechanika ogólna / wymagania wstępne: znajomość wielkości mecha-nicznych oraz podstawowych praw mechaniki;

metrologia / wymagania wstępne: znajomość zasad działania podstawo-wych przyrządów i systemów pomiarowych;

mechanika płynów / wymagania wstępne: znajomość podstawowych za-leżności mechaniki płynów.

podstawy grafiki inżynierskiej / wymagania wstępne: umiejętność czyta-nia i sporządzenia rysunków technicznych.

nauka o materiałach / wymagania wstępne: znajomość podstawowych własności materiałów stosowanych w lotnictwie.

semestr czwarty / lotnictwo i kosmonautyka / awionika i uzbrojenie lotnicze

prof. dr hab. inż. Piotr KONIORCZYK, prof. dr hab. inż. Janusz ZMYWACZYK, dr hab. inż. Adam KOZAKIEWICZ, prof. WAT, dr hab. inż. Ryszard CHACHURSKI, prof. WAT

Aktywność / obciążenie studenta w godz.

1. Udział w wykładach / 30

2. Udział w laboratoriach / 16

3. Udział w ćwiczeniach / 14

4. Udział w seminariach / …..

5. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 14

6. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów / 12

7. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń / 10

8. Samodzielne przygotowanie do seminarium / …..

9. Realizacja projektu / …..

10. Udział w konsultacjach / 18

11. Przygotowanie do egzaminu / …..

12. Przygotowanie do zaliczenia / …..

13. Udział w egzaminie / 6

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 120 godz. / 4 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli (1+2+3+4+9+10+13): 84 godz./ 3 ECTS

Zajęcia powiązane z działalnością naukową/ 60 godz. / 2 ECTS

Stan termodynamiczny. Równania stanu gazów doskonałych i rzeczywi-stych. Właściwości mieszanin gazów. Zasady termodynamiki. Przemiany charakterystyczne. Obiegi termodynamiczne. Podstawy termodynamiki przepływów. Wymiana ciepła: przewodzenie, konwekcja i promieniowanie.

Teoretyczne podstawy działania silników tłokowych. Teoretyczne podsta-wy działania turbinowego silnika odrzutowego jednoprzepływowego i dwuprzepływowego oraz turbinowego silnika śmigłowego. Teoretyczne podstawy działania silników strumieniowych.

Podstawy budowy lotniczych zespołów napędowych (odrzutowych, śmi-głowych i śmigłowcowych) z silnikami tłokowymi i turbinowymi. Podsta-wowe instalacje silnikowe (olejenia, zasilania, rozruchowa i zapłonowa). Hydromechaniczne i elektroniczne układy sterowania (FADEC). Systemy wskazań parametrów pracy silnika.

Wykłady

1. Stan termodynamiczny. / 2/ Tranzytywność równowagi termicznej. Równania stanu gazu doskonałego i gazów rzeczywistych. Roztwory gazów doskonałych. I zasada termodynamiki. Bilans energii dla układu przepływowego i otwartego

2. II i III zasada termodynamiki / 2 / Entropia. Zasada wzrostu entropii. Druga zasada termodynamiki dla obiegów. Kierunek przebiegu zjawisk nieodwracalnych. Praca maksymalna i egzergia. Własności gazów do-skonałych. Ciepło właściwe, energia wewnętrzna, entalpia, entropia ga-zów doskonałych. Przemiany charakterystyczne gazów doskonałych

3. Obiegi termodynamiczne silników cieplnych i urządzeń chłodniczych / 2 / Obiegi porównawcze maszyn cieplnych. Obiegi silników tłokowych. Obiegi silników turbinowych. Obiegi sprężarek

4. Termodynamika przepływów czynnika ściśliwego / 2 / Równanie pod-stawowe przepływu ściśliwego Parametry spiętrzenia, parametry kry-tyczne, ogólna charakterystyka przepływu w dyszy

5. Podstawy wymiany ciepła / 2 / Pole temperatury, podstawowe me-chanizmy wymiany ciepła. Przewodzenie ciepła. Konwekcja. Promienio-wanie cieplne

6. Lotnicze zespoły napędowe. Podział, schematy ideowe i zakresy stoso-wania silników lotniczych. Podstawowe równania w aspekcie napędów lotniczych / 2

7. Teoretyczne podstawy działania turbinowego silnika odrzutowego jedno-przepływowego. Podstawowe parametry. / 2

8. Teoretyczne podstawy działania turbinowego silnika odrzutowego dwu-przepływowego. Podstawowe parametry. / 2

9. Teoretyczne podstawy działania turbinowego silnika śmigłowego i śmi-głowcowego. Podstawowe parametry. / 2

10. Lotniczy silnik tłokowy. Obieg silnika tłokowego. Parametry indykowane i efektywne. Podstawy doładowania silników tłokowych. / 2

11. Podstawy budowy lotniczych silników turbinowych /1/

12. Podstawy budowy lotniczych silników tłokowych /1/

13. Podstawy budowy i działania lotniczych wspomagających zespołów energetycznych (APU). /1/

14. Lotnicze zespoły napędowe z silnikami elektrycznymi i hybrydowymi. /1/

15. Hydromechaniczne i elektroniczne układy sterowania (FADEC) - działanie i budowa. /2/

16. Systemy wskazań parametrów pracy silnika (elektryczne/elektroniczne): temperatury spalin (przed i za turbiną, między stopniami turbiny, w układzie wylotowym); prędkości obrotowej wirników; wskaźników ciągu (stosunek ciśnień w silniku, ciśnienie za turbiną, ciśnienie w układzie wylotowym); ciśnienia i temperatury oleju; ciśnienia, temperatury i przepływu paliwa; ciśnienia w układzie dolotowym; momentu obrotowego; prędkości obrotowej śmigła. /2/

17. Śmigła - podstawy budowy, sterowanie i ogrzewanie. /1/

18. Instalacje rozruchowa i zapłonowe (działanie i budowa). Wymagania dotyczące bezpieczeństwa/1/

Ćwiczenia

1. Podstawowe równania przepływu w aspekcie napędów lotniczych. / 2

2. Elementy obliczeń obiegu turbinowego silnika odrzutowego jednoprzepływowego. / 4

3. Obieg i parametry obiegu turbinowego silnika odrzutowego dwuprzepływowego. / 2

4. Obieg i parametry obiegu turbinowego silnika śmigłowego (śmigłowcowego) / 2

5. Praktyczne zapoznanie z budową wybranych lotniczych zespołów napędowych /4 .

Laboratoria

1. Podstawowe metody i techniki pomiaru temperatury. / 2 / Podstawowe metody i techniki pomiaru temperatury. Pomiary temperatury termometrami termoelektrycznymi. i wyznaczanie ich cieplnej stałej czasowej

2. Termometry rezystancyjne / 2 / Pomiary temperatury termometrami rezystancyjnymi. Pomiar temperatury tłoka silnika.

3. Obiegi porównawcze silników i pomp ciepła / 2 / Badanie sprawności silnika Stirlinga

4. Wyznaczenie przewodności cieplnej ciał stałych w warunkach ustalonej wymiany ciepła . / 2 / Pomiar przewodności cieplnej ciał stałych na stanowisku laboratoryjnym.

5. Obliczenia rozkładu pola temperatury w warunkach ustalonych / 2 / Nu-meryczne modelowanie ustalonego pola temperatury.

6. Wyznaczanie charakterystyk lotniczego silnika turbinowego. /2/

7. Analiza parametrów pracy silnika lotniczego. /2/

8. Pomiar i analiza drgań /2/.

Podstawowa:

1. Wiśniewski S.: Termodynamika techniczna, WNT, Warszawa 1980, 1987,

2. Wiśniewski S., Wiśniewski T.: Wymiana ciepła, WNT, Warszawa 2000,

3. Terpiłowski J., Panas A., Wiśniewski S., Preiskorn M., Koniorczyk P., Zmywaczyk J., Szodrowski S.: Termodynamika. Pomiary cieplne. WAT, Warszawa 1994;

4. Instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych.

5. Dzierżanowski P., Łyżwiński M., Szczeciński S.: Napędy lotnicze. Silniki tłokowe, WKiŁ, Warszawa 1981.

6. Stolarczyk W., Wiatrek R.: Teoria lotniczych silników turbinowych. Wybrane zagadnienia przepływowe i termodynamiczne zespołów, WAT, Warszawa 1985.

7. Szczeciński S., Balicki W., Chachurski R., Głowacki P.Kawalec K., Kozakiewicz A., Szczeciński J., Lotnicze zespoły napędowe, cz. 1, WAT, Warszawa 2009.

8. Szczeciński S., Balicki W., Chachurski R., Głowacki P., Godzimirski J., Kozakiewicz A., Pągowski Z., Szczeciński J., Lotnicze zespoły napędowe, cz. 2, WAT, Warszawa 2011.

9. Szczeciński S., Balicki W., Chachurski R., Głowacki P., Godzimirski J., Kozakiewicz A., Pągowski Z., Rowiński A., Lotnicze zespoły napędowe, cz. 3, WAT, Warszawa 2016.

10. Wiatrek R.: Teoria silników lotniczych, WAT, Warszawa 1983.

Uzupełniająca:

1. Michalski L., Eckersdorf K., Kucharski J.: Termometria. Przyrządy i pomiary. Wyd. Pol. Łódzkiej, Łódź 1998,

2. Kondepudi D., Prigogine I.: Modern Thermodynamics. From Heat Engines to Dissipative Structures. John Willey & Sons, New York 1998,

3. Balicki W., Chachurski R., Głowacki P., Godzimirski J., Kawalec K., Kozakiewicz A., Pągowski Z., Rowiński A., Szczeciński J, Szczeciński S., Lotnicze silniki turbinowe. Konstrukcja – eksploatacja – diagnostyka, cz. 1, Instytut Lotnictwa, Warszawa 2011.

4. Balicki W., Chachurski R., Głowacki P., Godzimirski J., Kawalec K., Kozakiewicz A., Pągowski Z., Rowiński A., Szczeciński J, Szczeciński S., Lotnicze silniki turbinowe. Konstrukcja – eksploatacja – diagnostyka, cz. 2, Instytut Lotnictwa, Warszawa 2012.

5. Borodzik F., Szkolenie samolotowe. Budowa silnika, WKiŁ, Warszawa 1984.

6. Szczeciński S., Lotnicze Silniki Tłokowe, MON, Warszawa 1969.

7. opisy techniczne oraz instrukcje eksploatacji silników i statków powietrznych różnych typów.

W1 / ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie podstaw teoretycznych i zasad działania silników lotniczych oraz a także opisywania budowy i działania układów i instalacji pomocni-czych posługując się ogólnie przyjętą terminologią i przytaczając ty-powe przykłady / K_W07

W2 / ma uporządkowaną wiedzę w zakresie materiałów lotniczych oraz technologii lotniczej i kosmicznej . / K_W10

W3 / ma uporządkowaną wiedzę w zakresie budowy silników lotniczych i kosmicznych, wyznaczania charakterystyk silników i obliczania ob-ciążenia typowych elementów silników oraz zagadnień termodynamiki technicznej, w tym obiegów termodynamicznych i wymiany ciepła / K_W11

U1 / potrafi porozumiewać się przy użyciu różnych technik w środowisku zawodowym oraz w innych środowiskach w zakresie lotniczych zespo-łów napędowych / K_U02

U2 / potrafi posłużyć się właściwie dobranymi metodami i urządzeniami w celu planowania i realizacji pomiaru podstawowych wielkości mecha-nicznych i cieplnych, charakteryzujących elementy, układy, urządzenia i instalacje statku powietrznego w zakresie napędów lotniczych / K_U06

U3/ potrafi w sposób analityczny wyznaczyć podstawowe parametry oraz formułować proste modele matematyczne, w celu symulacji pracy elementów, układów, urządzeń, instalacji i systemów statku powietrz-nego a w tym potrafi posłużyć się właściwie dobranymi narzędziami komputerowymi w odniesieniu do napędów lotniczych / K_U07

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: zaliczenia z oceną.

Ćwiczenia zaliczane są na podstawie: zaliczenia.

Ćwiczenia laboratoryjne zaliczane są na podstawie: zaliczenia z oceną.

Zaliczenie ćwiczeń w zakresie podstaw teoretycznych działania napędów lotniczych odbywa się na podstawie: oceny z zadania domowego oraz ocen z odpowiedzi ustnych na ćwiczeniach.

Zaliczenie ćwiczeń w zakresie podstaw budowy napędów lotniczych od-bywa się na podstawie: oceny z odpowiedzi ustnych.

Warunkiem uzyskania zaliczenia z ćwiczeń jest uzyskanie zaliczenia zarów-no w zakresie podstaw teoretycznych działania napędów lotniczych, jak i podstaw budowy napędów lotniczych.

Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych odbywa się na podstawie: ocen ze sprawozdań oraz odpowiedzi ustnych potwierdzających udział w opracowa-niu sprawozdania.

Warunkiem uzyskania zaliczenia z ćwiczeń laboratoryjnych jest uzyskanie oceny 3 (dst) lub wyższej z każdego z ćwiczeń.

Ocena z ćwiczeń laboratoryjnych jest średnią z sumy ocen za każde z ćwiczeń, która to średnia jest zaokrąglana do najbliższej oceny przewi-dzianej regulaminem studiów.

nie dotyczy