Aerodynamika a mechanika letu

Přednášející:

Petr Kočárník (gar.)

Cvičící:

Petr Kočárník (gar.)

Předmět zajišťuje:

katedra elektrických pohonů a trakce

Anotace:

Předmět objasňuje podstatné zákonitosti a efekty silového působení proudící tekutiny na povrch aerodynamického profilu, křídla, vrtule, letadla při podzvukových i nadzvukových rychlostech. Dále jsou probrány základy vrtulové, proudové a raketové propulze a nutné předpoklady pro podélnou a stranovou stabilitu a řiditelnost. Předmět se dále věnuje základním ustáleným režimům letu v atmosféře, pohybu tělesa v kosmickém prostoru a jeho návratu na zemský povrch.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Vlastnosti plynů, kinematika proudového pole, základní rovnice mechaniky tekutin a termodynamiky.

2. Měření rychlosti. Potenciální obtékání, vztlak. Vířivé proudění. Rozměrová analýza a podobnost.

3. Navier-Stokesova rovnice. Laminární a turbulentní proudění. Mezní vrstva.

4. Geometrie profilu, teorie tenkého profilu, integrální charakteristiky, vliv vazkosti, profilové řady.

5. Geometrie křídla, teorie vztlakové čáry, indukovaný odpor. Křídlo přímého půdorysu a jeho kroucení.

6. Prostředky pro zvýšení vztlaku, škodlivý odpor. Subsonické stlačitelné proudění, kritický stav.

7. Korekce vlivu stlačitelnosti. Obtékání šípového a delta křídla. Podélná a stranová stabilita a řiditelnost.

8. Typy propulze a její účinnost. Teorie vrtulové propulze. Nosný rotor vrtulníku. Pístový letadlový motor.

9. Trysková propulze, lopatkový, bezlopatkový a raketový motor. Konstrukce křídel, ocasních ploch, trupu.

10. Mechanika letu - základní režimy letu, násobek, základní letové obraty a manévry. Standardní atmosféra.

11. Dynamika plynů. Supersonické obtékání profilu a křídla, vlnový odpor. Transsonické proudění.

12. Pohyb tělesa v kosmickém prostoru. Referenční plochy, Eulerovy úhly. Rovnice orbitální trajektorie.

13. Hypersonické proudění. Exoatmosférická fáze letu, návratový koridor a trajektorie, aerodynamický ohřev.

Osnova cvičení:

1. Základní rovnice mechaniky tekutin a termodynamiky.

2. Potenciální obtékání. Měření rychlosti proudění.

3. Mezní vrstva. Aerodynamický tunel.

4. Profilové charakteristiky, profilové řady.

5. Indukované parametry, kroucení křídla.

6. Panelové metody výpočtu.

7. Statická a dynamická stabilita.

8. Vrtulové diagramy. Charakteristiky leteckých motorů.

9. Konstrukce a mechanizace křídla a trupu.

10. Let klouzavý, let motorový vodorovný, rovnovážný diagram, dolet a vytrvalost.

11. Let stoupavý, dostup, v-n diagram, vodorovná zatáčka, vzlet a přistání.

12. Dynamika pohybu tělesa v kosmickém prostoru.

13. Návratová fáze letu. Zápočet.

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Anderson, J. D. Jr., : Fundamentals of Aerodynamics. McGraw-Hill, 2007

2. Anderson, J. D. Jr., : Introduction to Flight. McGraw-Hill, New York, 2005.

3. Phillips, W. F. : Mechanics of Flight. John Wiley & Sons, 2004.

4. Bertin, J. J., : Aerodynamics for Engineers. Prentice-Hall, 2002.

5.Brož, V. : Aerodynamika nízkých rychlostí. Vydavatelství ČVUT, 2001.

6. Brož, V. : Aerodynamika vysokých rychlostí rychlostí. Vydavatelství ČVUT, 2001.

7. Tichopád, V., : Letové výkony. Vydavatelství ČVUT, 2001.

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po	místnost T2:C4-154 Kočárník P. 11:00–12:30 (přednášková par. 1) Dejvice Cvičebnamístnost T2:C4-154 Kočárník P. 12:45–14:15 (přednášková par. 1 paralelka 101) Dejvice Cvičebna
Út
St
Čt
Pá

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Kybernetika a robotika - Letecké a kosmické systémy (povinný předmět oboru)