Konstrukcja statków powietrznych

stacjonarne

I stopnia

W 40/x ; Ć 26/+ ; P 14/+ ; Razem: 80

 matematyka I: macierze i wyznaczniki, rachunek macierzowy, metoda eliminacji Gaussa, równania macierzowe, przekształcenia liniowe, zagadnienia geometryczne :proste i płaszczyzny.

 matematyka II: ciągi liczbowe, pochodna funkcji, wklęsłość i wypukłość funkcji, punkt przegięcia równania różniczkowe, pochodna funkcji wielu zmiennych, współrzędne: prostokątne, biegunowe, cylindryczne, sferyczne, całki krzywoliniowe.

 matematyka III: podstawowe rozkłady prawdopodobieństwa, podstawowe statystyki i ich rozkłady

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

 mechanika I: elementy wytrzymałości materiałów, statyka, kinematyka, dynamika.

 metrologia I: własności metrologiczne przyrządów pomiarowych, rachunek błędów, metody oceny struktury geometrycznej powierzchni, współrzędnościowa technika pomiarowa.

 podstawy konstrukcji maszyn: algorytmy projektowania, parametryczne modelowanie części maszyn, podstawy analiz kinematycznych.

 aerodynamika: redukcja równania Naviera Stokesa dla przepływów: ściśliwych, nieściśliwych, lepkich, siły aerodynamiczne.

 budowa statków powietrznych: obciążenia powierzchni nośnych, osobliwości projektowania płatowców.

 mechanika lotu: równania ruchu, siły działające na statek powietrzny, manewry podstawowe, figury wyższego pilotażu, stateczność i sterowność

semestr szósty / lotnictwo i kosmonautyka / samoloty i śmigłowce

Dr hab. inż. Stanisław DANILECKI, dr inż. Piotr ZALEWSKI

aktywność / obciążenie studenta w godz.:

1. Udział w wykładach / 40

2. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów i przygotowanie do egzaminu / 25

3. Udział w ćwiczeniach / 26

4. Samodzielne przygotowanie się do ćwiczeń / 39

5. Udział w projekcie / 14

6. Samodzielne przygotowanie się do projektu / 28

7. Udział w konsultacjach / 6

8. Udział w egzaminie / 2

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 180 / 6 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli: 1.+3.+5.+7.+8.=88 / 3,0 ECTS

Zajęcia o charakterze praktycznym: 5.+6.=42 / 1,5 ECTS

Siły działające na samolot i śmigłowiec. Obciążenia statyczne i dynamiczne. Współczynnik przeciążenia, przeciążenie rozporządzalne, ograniczenia. Wybrane zagadnienia z przepisów zdatności sprzętu latającego. Krzywa obciążeń dopuszczalnych. Ograniczenia i próby samolotu i śmigłowca. Obciążenia skrzydła i łopaty wirnika nośnego. Obciążenia lotek, klap i usterzeń i układu sterowania. Obciążenia kadłuba i podwozia. Obliczenia zmęczeniowe samolotu i śmigłowca. Definicja misji. Analiza trendów projektowych. Wstępne oszacowanie masy. Wybór obciążenia powierzchni, ciągu lub mocy. Bezpieczeństwo, przepisy zdatności lotnej. Projektowanie płata głównego i kadłuba. Wybór konfiguracji usterzeń. Wybór zespołu napędowego. Projektowanie klap, slotów, hamulców. Obciążenie konstrukcji. Projektowanie elementów struktury i wybór materiałów. Uwzględnienie wymagań stateczności i sterowności w projektowaniu. Analiza kosztów projektu. Kompromisy w konstrukcjach lotniczych.

lp TEMATYKA ZAJĘĆ liczba godzin wykł/ćwicz/ proj.

1.Ewolucja konstrukcji lotniczej. 1 2

2.Dobór układu i podstawowych parametrów płatowca samolotu, współczynniki statystyczne. Praca konstrukcji: dźwigarowej, półskorupowej, skorupowej. 2 4 4

3.Konstrukcja skrzydła prostego i jego elementów. Konstrukcja i praca skrzydła w pobliżu wykroju, węzły i połączenia. 2 4

4.Skrzydła skośne, trójkątne konstrukcja i praca skrzydła w części trzykadłubowej. 2 2

5.Mechanizacja skrzydła. 2

6.Powierzchnie sterowe, układy sterowania płatowcem - konstrukcja elementów. 2 2

7.Kadłub i kabina załogi. Praca kadłuba półskorupowego. 2 2

8.Podwozia samolotu, wymagania stawiane podwoziu, klasyfikacja. Układy wytrzymałościowe. 2 2

9.Podział i metody wyznaczania obwiedni obciążeń dla statków powietrznych. 2 2 2

10.Metody analizy obciążeń skrzydła. 2 2 2

11.Główne elementy struktury statku powietrznego i kryteria selekcji. 2

12.Struktura tolerująca uszkodzenia, struktura o bezpiecznym okresie użytkowania. 2 2

13.Bezpieczeństwo uszkodzonej struktury statku powietrznego, ryzyko jej zniszczenia. 2 2

14.Bezpieczeństwo ze zmiennością w wytrzymałości zmęczeniowej i wytrzymałości statycznej. 2

15.Bezpieczeństwo konstrukcji z zainicjowanym pęknięciem struktury. 2 2

16.Klasyfikacja śmigłowców. Układy wirników nośnych, funkcje i wymagania stawiane wirnikom nośnym. 1

17.Konstrukcja wirników nośnych. Łopaty, przeguby, piasty. 1 2

18.Konstrukcja tarczy sterującej, budowa układu sterowania 1

19.Ogólne zasady sterowania śmigłowcem: sterowanie okresowe, skokiem ogólnym i śmigłem ogonowym. 2

20.Konstrukcja śmigła ogonowego. 2

21.Kadłub i kabina załogi, podwozie śmigłowca osobliwości konstrukcji. 2

22.Układy przeniesienia napędu, rozmieszczenie silników na śmigłowcu. 2

TEMATY ĆWICZEŃ RACHUNKOWYCH

1.Wymiarowanie samolotu dla spełnienia określonych wymagań. Obliczenia dźwigarowej konstrukcji skrzydła. 2

2.Wybrane zagadnienia z przepisów zdatności sprzętu latającego. Przepisy Part-21. 2

3.Analiza krzywej wyrwania samolotu – wyznaczanie obwiedni obciążeń dopuszczalnych. 2

4.Wyznaczanie sił tnących i momentów zginającego i skręcającego skrzydło 2

5.Wyznaczanie obciążeń kadłuba samolotu 2

6.Wyznaczanie obciążeń podwozia. Wymiarowanie elementów podwozia. 2

7.Ewolucja konstrukcji płatowca samolotu na przykładzie wybranych samolotów. 2

8.Przybliżone metody wyznaczania obciążeń skrzydła, usterzenia oraz lotek i klap. Obciążenia kadłuba i podwozia. 2

9.Analiza obciążeń skrzydła wybranego samolotu. 2

10.Wyważenie i analiza masowa wybranego samolotu lub śmigłowca. 2

11.Wyznaczanie obwiedni obciążeń dla wybranego samolotu 2

12.Przybliżone obliczenia wytrzymałościowe wybranych zespołów nośnych płatowca na obciążenia z krzywej wyrwania. 2

13.Obliczenia wytrzymałościowe elementów wirnika śmigłowca 2

TEMATY ĆWICZEŃ PROJEKTOWYCH

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

2.Sformułowanie wymagań taktyczno technicznych. 1

3.Opracowanie wstępnej koncepcji statku powietrznego: dobór układu aerodynamicznego statku powietrznego, dobór zespołu napędowego, dobór wyposażenia awionicznego, dobór uzbrojenia. 1

4.Dobór układu konstrukcyjnego płatowca statku powietrznego. 1

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. 4

8.Prezentacja i dyskusja projektu. 1

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

W1 ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie problemów konstrukcyjnych, technologicznych i

statku powietrznego, kryteriów oceny, niezawodności i bezpieczeństwa oraz procesów prowadzących do uszkodzeń płatowca statku powietrznego K_W11

W2 ma uporządkowaną wiedzę w zakresie budowy i projektowania statków powietrznych i kosmicznych K_W17

W3 orientuje się w obecnym stanie oraz najnowszych trendach rozwojowych techniki lotniczej i kosmicznej K_W19

U1 potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł, potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie K_U01

U2 potrafi przygotować i przedstawić krótką prezentację wyników realizacji zadania inżynierskiego K_U04

U3 potrafi zaprojektować elementy, układy, urządzenia, instalacje i proste systemy statku powietrznego, z uwzględnieniem zadanych kryteriów użytkowych i ekonomicznych oraz przepisów bezpieczeństwa K_U13

U4 potrafi porównać rozwiązania projektowe układów, urządzeń i instalacji statku powietrznego ze względu na rodzaj misji i zadane kryteria użytkowe, ekonomiczne i bezpieczeństwa K_U14

U5 potrafi - przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań obejmujących:

projektowanie, budowę i obsługiwanie elementów, układów, urządzeń, instalacji i prostych systemów statku powietrznego - dostrzegać ich aspekty systemowe i pozatechniczne, w tym środowiskowe, ekonomiczne i prawne K_U15

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: egzaminu.

 Egzamin jest przeprowadzany w formie pisemnej z zadaniami zamkniętymi i otwartymi.

 Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest uzyskanie pozytywnych ocen z przygotowania

i wykonania ćwiczeń laboratoryjnych oraz z wykonania i zaliczenia sprawozdań.

 Zaliczenie na ocenę jest przeprowadzane w formie pisemnej z zadaniami zamkniętymi.

 Zaliczenie na ocenę jest przeprowadzane na podstawie średniej z pozytywnych ocen za wszystkie efekty kształcenia.

 Warunkiem koniecznym do uzyskania zaliczenia są pozytywne oceny z odpowiedzi na pytania kontrolne i z zadań rachunkowych oraz ćwiczeń praktycznych realizowanych w trakcie zajęć.

 Warunkiem dopuszczenia do zaliczenia jest uzyskanie pozytywnych ocen z projektu: na podstawie pisemnej notatki i prezentacji wyników pracy przed grupą ćwiczeniową.

 Zaliczenie ćwiczeń na ocenę odbywa się na podstawie średniej z pozytywnych ocen za wszystkie efekty kształcenia.

 Zaliczenie ćwiczeń na ocenę odbywa się na podstawie ocen efektów kształcenia U2-U4, U6.

 Efekty W1, W2, W3 sprawdzane są na dwóch kolokwiach i egzaminie pisemnym z zadaniami zamkniętymi i otwartymi oraz podczas rozwiązywania zadań na ćwiczeniach audytoryjnych.

 Efekt U1 sprawdzany jest w trakcie odpowiedzi, wykonywania zadań i przygotowywania sprawozdań na ćwiczeniach laboratoryjnych i podczas realizacji projektu: