Konstrukce kosmické techniky (FSI-OK3)

Akademický rok 2022/2023
Garant: Ing. Robert Popela, Ph.D.  
Garantující pracoviště: LÚ všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem je seznámit studenta se základními aspekty výzkumu vesmíru, s kosmickou technikou a poskytnout mu tak prostor pro využití těchto poznatků při optimálním rozhodování a vlastním řešení samostatných problémů.
Výstupy studia a kompetence:
Předpokládá se, že student bude při řešení svých problémů schopen analyzovat problémy v širokých souvislostech, při hodnocení vzniklých problémů jak z nejrůznějších úhlů pohledu, tak také z různých úrovní.
Prerekvizity:
Základní poznatky o vesmíru, získané v průběhu studia fyziky, základní problémy technické mechaniky včetně hydromechaniky a termomechaniky, znalost materiálů a jejich vlastností, využívaných v letectví.
Obsah předmětu (anotace):
Student se seznamuje s prostředím, ve kterém bude kosmickou techniku používat a pro které bude kosmické technologie navrhovat. Dále bude mít představu o konstrukci a funkci základních kosmických prostředků a o rozsahu a problémech jejich využívání. Bude informován o speciálních materiálech a v závěrečné fázi se pak podrobněji seznámí se základními možnostmi využití kosmické techniky.
Metody vyučování:
V rámci přednášek budou objasněny základní popisy stávajících zařízení a principy jejich práce včetně objasnění teoretických základů s využitím jak klasických metod matematické analýzy a numerických metod, tak možnosti využití umělé inteligence. Cvičení pak budou zaměřena na studium, analýzu a rozbory zvolených problémů.
Způsob a kritéria hodnocení:
Student je hodnocen podle znalostí u písemné a ústní závěrečné zkoušky. Podmínkou pro připuštění ke zkoušce je alespoň 70% účast na přednáškách a splnění všech zadání, která budou řešena v rámci cvičení.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Kvalita průběžné přípravy bude prověřována prostřednictvím kontrolních testů v rámci cvičení. Výsledky těchto testů pak budovo značné míry ovlivňovat konečné hodnocení u zkoušky.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Cvičení  13 × 1 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Úvod do kosmických technologií
2. Základní pojmy z kosmologie a astronomie
3. Umělé družice, klasifikace, funkce, faktory ovlivňující umělou družici během letu
4. Oblasti využití umělých družic
5. Konstrukce a základní systémy
6. Vesmírné stanice
7. Cubesaty a kosmické smetí
8. Návratové systémy, jejich možnosti, přednosti a nedostatky
9. Materiály pro kosmickou techniku
10. Využití umělých družic a satelitů pro výzkum blízkého i vzdáleného vesmíru
11. Využití umělých družic pro dálkový průzkum Země
12. Využití umělých družic v meteorologii
13. Využití umělých družic pro navigační systémy
    Cvičení

1. Porovnánií rychlosti vývoje kosmických technologií v různých zemích


2. Diskuse k problémům vzdáleného vesmíru


3. Analýza radiace jako faktoru, který ovlivňuje provoz umělých družic


4. Oblasti využití umělých družic


5. Diskuse k problémům konstrukce a systémů umělých družic


6. Analýza provozu kosmických stanic


7. CubeSaty a kosmické smetí


8. Návratové systémy, jejich možnosti, výhody a nevýhody


9. Materiály pro kosmickou techniku


10. Využití družic a satelitů pro výzkum blízkého a vzdáleného vesmíru


11. Možnosti využití satelitů pro dálkový průzkum Země


12. Principy práce meteorologických satelitů


13. Analýza a porovnání satelitních navigačních systémů
Literatura - základní:
1. GRUN,M. Kosmonautika současnost a budoucnost. Praha: Horizont, 1983. 331 s.
2. FURNISS,T. Historie Kosmických lodí. Praha, Naše vojsko, 2006. 256 s.
Literatura - doporučená:
3. FORTESCUE,P.-STAR,J.-SWINERD,G. Spacecraft Systems Engineering. G, Wiley, 2004.
4. DANĚK,V. Mechanika kosmického letu. Brno: CERM, 2018. 305 s.
5. LÁLA,P.-VÍTEK,A. Malá encyklopedie kosmonautiky. Praha: Mladá fronta, 1982. 391 s.
6. RUŽIČKA,B.-POPELÍNSKÝ,L. Rakety a kosmodromy. Praha: Naše vojsko, 1986. 356 s.
7. GILLLAND,B. Jak postavit vesmír. Praha: Euromedia Group, 2015. 224 s.
8. KULČÁK,L. Meteorologie. Brno: CERM, 2006. 302 s.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
CŽV prezenční studium CZV Základy strojního inženýrství -- zá,zk 4 Povinný 1 1 Z
N-LKT-P prezenční studium STL Stavba letadel -- zá,zk 4 Povinný 2 2 Z
N-LKT-P prezenční studium TLT Technologie provozu letadlové a letištní techniky -- zá,zk 4 Povinný 2 2 Z