S Y L A B U S P R Z E D M I O T U

Transkrypt

1 "Z A T W I E R D Z A M" Dziekan Wydziału Mechatroniki i Lotnictwa WAT Prof. dr hab. inż. Radosław TRĘBIŃSKI Warszawa, dnia... NAZWA PRZEDMIOTU: Wersja anglojęzyczna: Kod przedmiotu: S Y L A B U S P R Z E D M I O T U BALISTYKA WEWNĘTRZNA INTERIOR BALLISTICS WMLAKCSI-Bwe WMLAKCNI-Bwe Podstawowa jednostka organizacyjna (PJO): Wydział Mechatroniki i Lotnictwa Kierunek studiów: Specjalność: Rodzaj studiów: Forma studiów: Język realizacji: Mechatronika konstrukcja broni i amunicji studia pierwszego stopnia studia stacjonarne i niestacjonarne polski Sylabus ważny dla naborów od roku akademickiego: 2012/ REALIZACJA PRZEDMIOTU Osoby prowadzące zajęcia: dr hab. inż. Zbigniew LECIEJEWSKI, dr inż. Zbigniew SURMA PJO/instytut/katedra/zakład: Wydział Mechatroniki i Lotnictwa/ Instytut Techniki Uzbrojenia/ Zakład Balistyki 2. ROZLICZENIE GODZINOWE a. studia stacjonarne semestr forma zajęć, liczba godzin/rygor (x egzamin, + zaliczenie, # projekt) punkty ECTS razem wykłady ćwiczenia laboratoria projekt seminarium V 60 30/x 4 16/ razem 60 30/x 4 16/ b. studia niestacjonarne semestr forma zajęć, liczba godzin/rygor (x egzamin, + zaliczenie, # projekt) punkty ECTS razem wykłady ćwiczenia laboratoria projekt seminarium V 40 10/x 2 8/+ 10/# 10 6 razem 40 10/x 2 8/+ 10/# 10 6

2 3. PRZEDMIOTY WPROWADZAJĄCE WRAZ Z WYMAGANIAMI WSTĘPNYMI Mechanika I i II Znajomość kinematyki i dynamiki punktu materialnego oraz podstaw mechaniki analitycznej. Fizyka I i II. Znajomość równania stanu gazu doskonałego, równania stanu gazów rzeczywistych, równania I zasady termodynamiki, definicji energii wewnętrznej, pracy i ciepła. Znajomość przemian termodynamicznych oraz termodynamiki przepływów czynnika ściśliwego. 4. ZAKŁADANE EFEKTY KSZTAŁCENIA Symbol W1 W2 U1 U2 U3 U4 Efekty kształcenia Student, który zaliczył przedmiot, Ma wiedzę w zakresie mechaniki i termodynamiki podstawowych procesów zachodzących w przestrzeni zapociskowej lufy podczas strzału oraz w komorze spalania podczas pracy silnika rakietowego. Ma wiedzę w zakresie budowy i działania układów miotających broni palnej oraz silników rakietowych na paliwo stałe i ciekłe. Ma wiedzę z zakresu pomiarów podczas badań doświadczalnych stałych materiałów miotających i napędowych. Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł w obszarze tematycznym związanym z przedmiotem; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinię. Potrafi zidentyfikować zjawiska fizyczne występujące w układach miotających broni palnej i w silniku rakietowym. Umie zaplanować doświadczenie polegające na wyznaczeniu głównych charakterystyk energetyczno-balistycznych stałego materiału miotającego i napędowego. Umie przeprowadzić analizę otrzymanych wyników doświadczenia. Potrafi opracować algorytm oraz posłużyć odpowiednimi narzędziami informatycznymi do opracowania programów komputerowych do obliczeń charakterystyk układów miotających i napędowych. odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku K_W01, K_W02, K_W12 K_U01 K_U08 K_U17 K_U14 5. METODY DYDAKTYCZNE Wykłady prowadzone głównie w formie audiowizualnej. Ćwiczenia audytoryjne związane z zagadnieniami omawianymi na wykładzie, obejmują przypomnienie, utrwalenie i usystematyzowanie wiedzy wcześniej nabytej, uzyskanej jako rezultat ukierunkowanej pracy własnej poprzez rozwiązywanie zadań i problemów. Ćwiczenia laboratoryjne ukierunkowano na wykonanie badań stałych materiałów miotających i napędowych oraz charakterystyk lufowych i rakietowych układów miotających. Projekt polegający na wykonaniu zadania inżynierskiego indywidualnie przez studenta, udokumentowaniu go i zreferowaniu w postaci krótkiej prezentacji. Seminarium prowadzone metodami aktywizującymi studentów, rozwijającymi u nich umiejętności korzystania z różnych źródeł wiedzy, selekcji i interpretacji informacji, przedstawiania prezentacji, formułowania wniosków, prowadzenia dyskusji, 6. TREŚCI PROGRAMOWE studia stacjonarne i niestacjonarne lp temat/tematyka zajęć liczba godzin wykł. ćwicz. lab. proj. semin Rodzaje i właściwości stałych materiałów miotających (prochów). Wzór Noblego-Abela. Podstawowy wzór pirostatyki. 2 Pomiar ciepła spalania stałych materiałów miotających. 2/2*

3 3 Równanie dopływu gazów prochowych. Geometryczne prawo spalania. Kształty ziaren prochowych. Prędkość spalania prochu. 4 Charakterystyki geometryczne ziaren prochowych Doświadczalne wyznaczenie podstawowych charakterystyk energetyczno-balistycznych prochu. Budowa i zasada działania klasycznego układu miotającego broni palnej. Zjawisko strzału. Okresy strzału. Krzywe balistyczne. 7 Tendencje rozwojowe w dziedzinie stałych materiałów miotających. 8 Nietypowe układy miotające. 2 9 Bilans energii podczas strzału. Prace drugorzędne gazów prochowych. 10 Problem główny balistyki wewnętrznej (PGBW) broni lufowej. 11 Powylotowy okres strzału Niemilitarne zastosowania prochowych i innych układów miotających. Obliczenia głównych charakterystyk klasycznego układu miotającego. 14 Rozwiązanie eksperymentalne PGBW. 4/2* 15 Skład i właściwości stałych i ciekłych paliw rakietowych Rodzaje oraz budowa i zasada działania silników rakietowych na paliwo stałe (srps) i na paliwo ciekłe (srpc). 17 Ciąg, impuls jednostkowy ciągu. 18 Pomiar impulsu jednostkowego ciągu silnika rakietowego. 3/1* 19 Prawo szybkości spalania stałego paliwa rakietowego (spr). Funkcja ciśnieniowa. Funkcja erozyjna. Funkcja temperaturowa. 20 Tendencje rozwojowe w dziedzinie stałych paliw rakietowych. 3/3* Bilans masy gazów w komorze spalania srps. Samoregulacja ciśnienia w komorze spalania srps. Wyznaczenie współczynników funkcji ciśnieniowej prawa szybkości spr. 23 Problem główny srps. 24 Przepływ gazów przez dyszę Obliczenia głównych charakterystyk silnika rakietowego na paliwo stałe. 26 Niemilitarne zastosowania srps oraz srpc. 2/2* 27 Opracowanie algorytmu i programu do obliczeń charakterystyk pracy lufowego układu miotającego/ układu napędowego. Razem w semestrze V studia stacjonarne Razem w semestrze V studia niestacjonarne * zagadnienia realizowane w ramach studiów niestacjonarnych 4/2* 3/1* 10* 3/3* 2/2*

4 7. LITERATURA podstawowa: Z. Leciejewski, W. Sobczak, Z. Surma, Balistyka wewnętrzna ćwiczenia laboratoryjne, S S. Torecki, Balistyka wewnętrzna, S S. Torecki, Balistyka wewnętrzna silników rakietowych na paliwo stałe, S S. Torecki, J. Góźdź, Symulacja komputerowa wybranych problemów balistyki i teorii strzelania, S uzupełniająca: S. Torecki, Podstawy termodynamiczne balistyki wewnętrznej i silników rakietowych, S S. Torecki Silniki rakietowe, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa 1984, S. Wiśniewski Termodynamika techniczna, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1980, SPOSOBY WERYFIKACJI ZAKŁADANYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Efekt W1 sprawdzany jest na egzaminie pisemnym. Efekt W2 sprawdzany jest głównie podczas sprawdzania wiedzy teoretycznej przed ćwiczenia laboratoryjnymi oraz na egzaminie. Efekt U1 sprawdzany jest na zajęciach seminaryjnych. Efekt U2 sprawdzany jest na egzaminie pisemnym oraz na ćwiczeniach audytoryjnych. Efekt U3 sprawdzany jest na sprawdzianie wstępnym oraz na podstawie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych. Ocena 5,0 (bdb) 4,0 (db) 3,0 (dst) Opis umiejętności głównych napędowego. Umie przeprowadzić analizę otrzymanych wyników doświadczenia i obliczonych charakterystyk pod kątem poprawności wykonanych badań doświadczalnych. Potrafi wskazać możliwe sposoby zwiększenia dokładności stosowanych metod pomiarowych. głównych napędowego. Umie przeprowadzić analizę otrzymanych wyników doświadczenia i obliczonych charakterystyk pod kątem poprawności wykonanych badań doświadczalnych. głównych napędowego.

5 Efekt U4 sprawdzany jest na ćwiczeniach audytoryjnych oraz podczas rozliczania projektu. Ocena 5,0 (bdb) 4,0 (db) 3,0 (dst) Opis umiejętności pracy układu miotającego/napędowego. Potrafi zmodyfikować program, uwzględniając zmiany w modelu fizycznym układu miotającego/napędowego. Umie przeanalizować wpływ wybranych parametrów układu miotającego/napędowego na główne charakterystyki jego pracy. pracy układu miotającego/napędowego. Potrafi zmodyfikować program, uwzględniając zmiany w modelu fizycznym układu miotającego/napędowego. pracy układu miotającego/napędowego. Zaliczenie przedmiotu realizowane jest na podstawie wyników egzaminu pisemnego. Warunkiem przystąpienia do egzaminu jest zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych, rozliczenie się z zadań seminaryjnych oraz w przypadku studiów niestacjonarnych zaliczenie projektu. autor sylabusa dr inż. Zbigniew SURMA... tytuł, stopień naukowy, imię, NAZWISKO, podpis kierownik jednostki organizacyjnej odpowiedzialnej za przedmiot prof. dr hab. inż. Józef GACEK... tytuł, stopień naukowy, imię, NAZWISKO, podpis