Konstrukcja statków powietrznych

stacjonarne

I stopnia

wybieralny

W 38/x ; Ć 36+ ; P 16/+

 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, mjr dr inż. Łukasz Kiszkowiak

aktywność / obciążenie studenta w godz.

1. Udział w wykładach / 38 godz.

2. Udział w laboratoriach / 0 godz.

3. Udział w ćwiczeniach / 36 godz.

4. Udział w seminariach / 0 godz.

5. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 38 godz.

6. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów / 0 godz.

7. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń / 36 godz.

8. Samodzielne przygotowanie do seminarium / 0 godz.

9. Realizacja projektu / 16 godz.

10. Udział w konsultacjach / 32 godz.

11. Przygotowanie do egzaminu / 38 godz.

12. Przygotowanie do zaliczenia / 0 godz.

13. Udział w egzaminie / 2 godz.

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 236 godz. / 8 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli (1+2+3+4+9+10+13): 150 godz. / 5 ECTS

Zajęcia powiązane z działalnością naukową 90 godz. / 3 ECTS

Ewolucja konstrukcji samolotu śmigłowca, klasyfikacje. Siły działające na samolot i śmigłowiec. Obciążenia statyczne i dynamiczne. Współczynnik przeciążenia, przeciążenie rozporządzalne, ograniczenia. Krzywa obciążeń dopuszczalnych. Obciążenia skrzydła i łopaty wirnika nośnego. Obciążenia lotek, klap i usterzeń i układu sterowania. Obciążenia kadłuba i podwozia. Analiza trendów projektowych. Wstępne oszacowanie masy. Konstrukcja skrzydła, łopaty, kadłuba, podwozia, elementów mechanizacji układów sterowania. Współpraca płatowca z zespołem napędowym.

TEMATKA WYKLADOW

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

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

3 Praca konstrukcji: dźwigarowej, półskorupowej, skorupowej./ 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. 2

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

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

6 Konstrukcja skrzydła skośnego. /Istota i własności skrzydła skośnego Osobliwości pracy i konstrukcji skrzydła skośnego, praca części przykadłubowej, budowa konsoli skrzydła. 2

7 Konstrukcja skrzydła trójkątnego. /Istota i własności skrzydła trójkątnego. Osobliwości pracy i konstrukcji skrzydła, praca części przykadłubowej, budowa skrzydła. 2

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

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

10 Kadłub i kabina załogi. /Przeznaczenie kabiny załogi i ładunkowej Obciążenia kadłuba. Praca i konstrukcja kadłuba i jego elementów. Transformacja sil momentów 2

11 Podwozie samolotu. / Wymagania stawiane podwoziu, klasyfikacja. Układy wytrzymałościowe. 2

12 Współpraca płatowca z zespołem napędowym. /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. 2

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

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

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

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

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

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

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

38

TEMATY ĆWICZEŃ RACHUNKOWYCH

1. Formułowanie wymagań techniczno-taktycznych dla statku powietrznego. 4

2. Wyważenie i analiza masowa wybranego samolotu i śmigłowca. 4

3. Analiza krzywej wyrwania samolotu – wyznaczanie obwiedni obciążeń dopuszczalnych. 4

4. Wyznaczanie obwiedni obciążeń dla wybranego samolotu 4

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

6. Wyznaczanie obciążeń kadłuba samolotu 4

7. Wyznaczanie obciążeń podwozia. Wymiarowanie elementów podwozia. 2

8. Przybliżone metody wyznaczania obciążeń usterzenia oraz lotek i klap. 2

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

10. Wyznaczenie rozkładu naprężeń w skrzydle konstrukcji dźwigarowej metodą przybliżoną analityczną. 2

11. Obliczenia wytrzymałościowe elementów wirnika śmigłowca 4

36

TEMATY ĆWICZEŃ PROJEKTOWYCH

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, dobór uzbrojenia. 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 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

W1 ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie

problemów konstrukcyjnych, technologicznych i eksploatacyjnych

statku powietrznego, K_W06

W2 ma uporządkowaną wiedzę w zakresie mechaniki płynów i lotów w aspekcie pracy konstrukcji płatowca samolotu i śmigłowca, K_W08

W3 ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie

problemów konstrukcyjnych płatowca samolotu i śmigłowca z uwzględnianiem kryteriów oceny płatowca jego niezawodności i uszkodzeń, K_W07

W4 ma uporządkowaną wiedzę w zakresie projektowania podstawowych podzespołów płatowca przy pomocy systemów CAD K_W13

W5 ma uporządkowaną wiedzę w zakresie budowy i projektowania elementów struktury konstrukcyjnej samolotu i śmigłowca K_W15

W6 orientuje się w obecnym stanie oraz najnowszych trendach rozwojo-wych techniki lotniczej i kosmicznej K_W18

W7 ma podstawową wiedze w zakresie cyklu życia płatowca 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_U07

U2 potrafi opracować dokumentację konstrukcyjną płatowca z wykorzystaniem systemów CAD K_U10

U4 ma świadomość postępu technicznego w lotnictwie i umiejętność samokształcenia się K_U11

U5 potrafi zidentyfikować i opisać strukturę siłową płatowca K_U13

U6 potrafi wyznaczyć podstawowe obciążenia działające na konstrukcje oraz naprężenia dopuszczalne w elementach siłowych K_U17

U7 potrafi zaprojektować samolot z uwzględnieniem jego misji, kryteriów użytkowych i ekonomicznych oraz przepisów bezpieczeństwa K_U18

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: egzaminu,

Ćwiczenia zaliczane są na podstawie: zaliczenia z oceną,

Projekt zaliczany jest na podstawie zaliczenia

Egzamin przedmiotu jest prowadzone w formie pisemnej i ustnej

Warunkiem dopuszczenia do egzaminu/zaliczenia jest zaliczenie ćwiczeń i projektu

Osiągnięcie efektu W1-W7,- weryfikowane jest na egzaminie końcowym

Osiągnięcie efektu U1-U7, -sprawdzane jest podczas ćwiczeń oraz projektu

Ocenę bardzo dobrą otrzymuje student, który zna ogólna budowę płatowca (samolotu i śmigłowca) i obciążenia na niego działające. Budowę i przeznaczanie poszczególnych elementów konstrukcyjnych płatowca Sposób przenoszenia obciążeń przez podstawo-we zespoły konstrukcyjne i transformację obciążeń pomiędzy zespołami. Potrafi opra-cować dokumentację konstrukcyjna płatowca samolotu lub śmigłowca.

Ocenę dobrą plus otrzymuje student, który zna ogólna budowę płatowca (samolotu i śmigłowca) i obciążenia na niego działające. Budowę i przeznaczanie poszczególnych elementów konstrukcyjnych płatowca Sposób przenoszenia obciążeń przez podstawo-we zespoły konstrukcyjne i transformację obciążeń pomiędzy zespołami. Potrafi zapro-jektować elementy struktury siłowej płatowca.

Ocenę dobrą otrzymuje student, który zna ogólna budowę płatowca (samolotu i śmi-głowca) i obciążenia na niego działające. Budowę i przeznaczanie poszczególnych elementów konstrukcyjnych płatowca Sposób przenoszenia obciążeń przez podstawo-we zespoły konstrukcyjne. Potrafi zaprojektować podstawowe elementy płatowca

Ocenę dostateczną plus otrzymuje student, który zna ogólna budowę płatowca (sa-molotu i śmigłowca) i obciążenia na niego działające. Budowę i przeznaczanie po-szczególnych elementów konstrukcyjnych płatowca.

Ocenę dostateczną otrzymuje student, który zna ogólna budowę płatowca (samolotu i śmigłowca) i obciążenia na niego działające.