Mechanika letu II (FSI-OML-A)

Akademický rok 2022/2023
Garant: doc. Ing. Pavel Zikmund, Ph.D.  
Garantující pracoviště: LÚ všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: angličtina
Cíle předmětu:
Cílem kurzu je objasnit základní úlohy mechaniky letu atmosférických letadel, seznámit studenty s metodami výpočtu parametrů stability a řiditelnosti a naučit studenty posoudit vliv návrhových parametrů letounu na jeho letové vlastnosti.
Výstupy studia a kompetence:
Základní kritéria hodnocení letových vlastností atmosférického letounu. Kvalitativní i kvantitativní posouzení letových vlastností z hlediska návrhu i optimálního využití letounu.
Prerekvizity:
Základy vysokoškolské matematiky - diferenciální a integrální počet, obyčejné diferenciální rovnice. Základy obecné mechaniky - silové účinky na tělesa,kinematika, dynamika prostorového pohybu tělesa.
Obsah předmětu (anotace):

Těžiště kursu spočívá v seznámení studentů s klasickou teorií a metodami řešení stability a řiditelnosti letounu. Odvození pohybových rovnice pro řešení dynamické stability atmosférických letounů. Odchylkové pohybové rovnice, stavové rovnice pohybu letounu. Aerodynamické stabilitní derivace-jejich význam a výpočet. Metody řešení podélné a stranové dynamické stability. Ovladatelnost a obratnost letounu. Vyvažitelnost. Požadavky na letové vlastnosti. Letoun jako dynamický systém.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách a zpracování projektu zaměřeného na analýzu letových vlastností studentem zvoleného letounu.
Způsob a kritéria hodnocení:
Zkouška je písemná a následná ústní, přičemž těžiště prokázání znalostí spočívá na písemné zkoušce, která sestává z části bez pomůcek (všeobecné znalosti teoretické) a části řešení zadaného problému s použitím pomůcek (svých zápisů z přednášek a cvičení). Klasifikace dle Studijního a zkušebního řádu FSI.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Přednášky jsou nepovinné, cvičení je povinné a kontrolovaná účast. Minimálně 80%. Podmínkou k získání zápočtu je zpracování projektu letových vlastností zvoleného letounu . Nutno předložit nejpozději v zápočtovém týdnu.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 3 hod. nepovinná                  
    Cvičení  13 × 1 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Úvod. Základní pojmy a definice.
2. Podélná statická stabilita letounu.
3. Stranová statická stabilita letounu.
4. Podélná ovladatelnost a vyvažitelnost letounu.
5. Podélná obratnost letounu.
6. Stranová ovladatelnost letounu.
7. Lety s asymetrickým tahem. Minimální rychlost řiditelnosti.
8. Stranová obratnost letounu.
9. Obecné rovnice pro řešení úplného pobybu letounu.
10.Linearizované odchylkové pohybové rovnice pro řešení dynamické stability.
11.Podélná dynamická stabilita letounu s pevným řízením - rychlé a fugoidální kmity.
12.Stranová dynamická stabilita - spirálová nestabilita, Dutch roll.
13.Zvláštní případy letu. Pádové vlastnosti. Vývrtka.
    Cvičení 1. Odhad aerodynamických derivací zvoleného letounu.
2. Odhad aerodynamických derivací zvoleného letounu.
3. Výpočet aerodynamických charakteristik v softwaru XFLR5 nebo AVL.
4. Výpočet aerodynamických charakteristik v softwaru XFLR5 nebo AVL.
5. Výpočet vztlakové čáry letounu.
6. Výpočet momentové čáry letounu.
7. Výpočet řídicích sil s ohledem na podélnou ovladatelnost.
8. Výpočet řídicích sil s ohledem na podélnou obratnost.
9. Výpočet stranové ovladatelnosti.
10.Výpočet podélné dynamické stability - rychlé kmity.
11.Výpočet podélné dynamické stability - fugoidální kmity.
12.Výpočet stranové dynamické stability - spirálový pohyb.
13.Výpočet stranové dynamické stability - Dutch roll.
Literatura - základní:
1. Etkin,B.- Reid,L.D. Dynamics of Flight - Stability and Control, 3.vyd., New York: John Wiley & Sons, Inc., 1996. 382 s. ISBN 0-471-03418-5.
2. Cook,M.V. Flight Dynamics Principles. London: Arnold, 1997. 397 s. ISBN 0-470-23590-X.
3. McCormick,B.W. Aerodynamics,Aeronautics and Flight Mechanics. New York: John Wiley & Sons, Inc., 1979. 652 s. ISBN 0-471-03032-5.
5. Phillips, Warren F. Mechanics of flight. 2nd ed. Hoboken, N.J.: J. Wiley, c2010. ISBN 0470539755.
Literatura - doporučená:
1. Etkin,B.- Reid,L.D. Dynamics of Flight - Stability and Control, 3.vyd., New York: John Wiley & Sons, Inc., 1996. 382 s. ISBN 0-471-03418-5.
2. Cook,M.V. Flight Dynamics Principles. London: Arnold, 1997. 397 s. ISBN 0-470-23590-X.
5. Phillips, Warren F. Mechanics of flight. 2nd ed. Hoboken, N.J.: J. Wiley, c2010. ISBN 0470539755.
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 5 Povinný 1 1 Z
N-AST-A prezenční studium --- bez specializace -- zá,zk 5 Povinný 2 2 Z
N-ENG-Z příjezd na krátkodobý studijní pobyt --- bez specializace -- zá,zk 5 Volitelný 2 1 Z