Основи аеродинаміки
Спеціальність: Авіоніка
Код дисципліни: 6.173.00.O.024
Кількість кредитів: 6.00
Кафедра: Електронні засоби інформаційно-комп'ютерних технологій
Лектор: Олексій Миколайович Ліске
Семестр: 4 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Здатність розв'язувати складні спеціалізовані задачі та практичні проблеми авіоніки та систем керування під час професійної діяльності та у процесі навчання, що передбачає застосування теорій та методів інженерії і характеризується комплексністю та невизначеністю умов.
ЗК 1. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
Фахові компетентності:
ФК 2. Здатність використовувати основи електроніки, схемотехніки при розв'язанні практичних завдань авіоніки.
ФК6. Здатність математично описувати і моделювати фізичні процеси в системах керування літальних апаратів.
ФК 8. Здатність описувати і використовувати сучасні технології виготовлення систем авіоніки.
Спеціальні (предметні) компетентності (СК):
СК 1. Здатність розкривати суть і значення фізичних понять та законів, оперувати фізичними термінами, розуміти закономірності фізичних процесів.
СК 2. Здатність орієнтуватися в основних проблемах і завданнях авіоніки і
використовувати ці знання в експериментальній і теоретичній діяльності.
СК 3. Здатність орієнтуватися в основних фізичних і фізико-хімічних закономірностях, які лежать в онові функціонування авіоніки.
СК 8. Знання основ аеродинаміки.
Результати навчання: РН 1.Адаптуватися до змін технологій професійної діяльності, прогнозувати їх вплив на кінцевий результат
РН 2.Автономно отримувати нові знання в своїй предметній та суміжних областях з різних джерел для ефективного розв`зання спеціалізованих задач професійної діяльності
РН 6.Критично осмислювати основні теорії, принципи, методи і поняття у
професійній діяльності.
РН 15 Розробляти математичні моделі літальних апаратів як об?єктів керування.
У 4. Здатність до використання основ авіації при проектуванні літальних
апаратів і безпілотних літальних апаратів
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Фізика (Механіка, електростатика, електродинаміка, оптика)
Математичний аналіз (Диференціальне та інтегральне числення.)
Диференціальні рівняння та
рівняння математичної фізики (Звичайні диференціальні рівняння та рівняння в частинних похідних)
Програмні засоби в інформаційних технологіях (Функціональні можливості пакетів прикладних програм комп’ютерної математики)
Короткий зміст навчальної програми: Основні засади аеродинаміки (закономірності обтікання тіла потоком, що формуються на встановленні зв'язків між силами та моментами, що діють на тіло з формою самого тіла, його орієнтацією відносно набігаючого потоку та властивостями збуреного потоку (розподіл в просторі та зміни в часі швидкостей, тиску, густини, температури).
Моделі середовища(ідеальний нестисливий газ, в’язкий нестисливий газ, ідеальний стисливий газ, в’язкий стисливий газ.)
Класифікація потоків (ламінарні та турбулентні потоки, відривні та безвідривні потоки).
Закони збереження як основні засади математичних моделей (співвідношення другого закону Ньютона сумісно із законами збереження енергії, імпульсу та моменту імпульсу)
Аеродинаміка літака (аеродинаміка крилового профілю – крило Жуковського),
Матеріали та структури в авіоніці (дослідження та комп’ютерні моделі матеріалів та структур, розуміння та компонування основних композитних матеріалів, поведінка та відгук структур)
Енергія та охорона довкілля в авіоніці та її потенціал для усвідомлення проблем та захисту довкілля.
Людський фактор у дослідженні та опануванні авіа простором (функціонування людської психологій та взаємодія з аеросистемами та довкіллям;
інтегрування людини в аеросистеми, взаємодія з машинами, природа людських помилок)
Опис: 1.Основні параметри та властивості повітря. Будова атмосфери
(тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера, екзосфера).
Основна характеристика кожної області.
2. Фізичні принципи, які лежать в основі аеродинаміки літальних апаратів. Принцип зворотності руху, гіпотеза суцільного середовища. Критерій застосовності гіпотези.
3. Фізичні параметри повітря та їх зміна з висотою польоту. Температура, густина, тиск, в?язкість та стисливість.
4. Число Маха та характер руху течії (дозвукова, звукова, транс звукова, надзвукова, гіперзвукова течія).
5 Стандартна атмосфера. Зміна основних параметрів повітря із висотою польоту.
6. Основні засади кінематики та динаміки повітря. Траєкторія, лінія потоку, встановлена течія, рівняння неперервності та висновки з нього для дозвукових та надзвукових потоків.
7. Закони збереження енергії. Формула Бернуллі. Виникнення підйомної сили. Приймач повітряного тиску – трубка Пито –Прандтля.
8. Основні частини літака. Крило, фюзеляж, опірення. Геометрія крила літака. Розмах крил, коренева та кінцева хорди літака. Середня еометрична та середня аеродинамічна хорди літака. Кут V крила.
9. Системи координат аеродинамічних розрахунків. Пов'язана система координат, швидкісна система координат, нормальна та траєкторна системи координат
10. Аеродинамічні сили та моменти, що діють на літак. Утворення підйомної сили, сила лобового опору. Аеродинамічна якість. Поляра
11. Аеродинамічні рулі та механізація крила літака. Руль висоти, руль напрямку, елерони. Щиток, прості, висувні та висувні багатошарові закрилки.
12. Рівняння руху центра мас літака при встановленому польоті. Встановлений горизонтальний політ, набір висоти, спуск.
13 Перевантаження. Тангенціальне, бокове та нормальне швидкісне
перевантаження.
14. Метод тяг Жуковського. Допустима та потрібна тяги. Діаграма тяг.
Теоретична та практична стелі польоту.
15 Дальність та тривалість польоту. Теоретичні та технічні аспекти.
Крейсерський політ.
16 Рух літака довкола центру мас. Керованість та стійкість літака
Методи та критерії оцінювання: Семестровий іспит: поточний контроль – 30 балів, тестові завдання – 30 балів, задачі – 40 балів.
Критерії оцінювання результатів навчання: Іспитова робота оцінюється за її виконанням.
Лабораторні роботи, подані вчасно, із виконаними додатковими індивідуальними завданнями оцінюю по 3 бали кожну.
Лабораторні роботи, подані пізно, без виконаного індивідуального завдання і без усного захисту роботи оцінююв 1 бал.
Невиконання лабораторних робіт автоматично приводить до повторного вивчення курсу
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Аеродинаміка літальних апаратів [Електронний ресурс] : навч. посіб. для здобувачів ступеня бакалавра за освіт. програмою «Літаки і вертольоти» спец. 134 «Авіаційна та ракетно-космічна техніка» / КПІ ім. Ігоря Сікорського ; уклад.: П. В. Лук’янов. – Електрон. текст. дані (1 файл). – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024. – 188 с.
2. Аеродинаміка та динаміка польоту: навч. посібник / Сергій Агеєв, Григорій Васьків, Володимир Процик. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2024. – 138 с.
3. Основи авіації (втуп до спеціальності) : підручник / С. Р. Ігнатович, О. В. Попов, В. О. Максимов та ін. – К. : НАУ, 2023. – 296 с.
5. Товстюк К.К. Основи аеродинаміки та динаміки польоту літальних апаратів : метод. вказівки до практ. занять з курсу «Основиавіації» для студ. 1-го рівнявищої освіти спец. 173. Авіоніка / К.К. Товстюк. – Львів : вид-во Нац. ун-ту «Львівська політехніка», 2020. – 69 с.
6. Тягній В. Г. Основи аеродинаміки та динаміки польоту. Частина І. Аерогідрогазодинаміка / В. Г. Тягній, В. В. Ємець ; МВС України, Харків. нац. ун-т внутр. справ, Кременчуцьк. льотний коледж. – Харків : ХНУВС, 2023. – 280 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).