Základy letu I (FSI-OZ1)

Akademický rok 2021/2022
Garant: doc. Ing. Pavel Zikmund, Ph.D.  
Garantující pracoviště: LÚ všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem je objasnit základní zákonitosti aerodynamiky atmosférických letadel, seznámit budoucí piloty s principy vzniku sil a momentů na letounu. Naučit studenty prakticky aplikovat poznatky aerodynamiky v pilotní praxi a tím zvýšit bezpečnost létání.
Výstupy studia a kompetence:
Student získá základní poznatky a návyky pro uplatňování aerodynamických zákonitostí, využitelné při praktickém létání z pilotážního hlediska. Osvojí si znalosti z teorie létání, které jsou nezbytné pro efektivní a bezpečný letový provoz.
Prerekvizity:
Základy vysokoškolské matematiky - diferenciální a integrální počet, obyčejné diferenciální rovnice. Základy obecné mechaniky - silové účinky na tělesa, kinematika a dynamika. Základy mechaniky tekutin.
Obsah předmětu (anotace):
Těžiště kursu spočívá v objasnění vzniku aerodynamických sil a momentů na letounu. Základní zákony aerodynamiky - rovnice spojitosti, Bernoulliho rovnice. Aerodynamnické charakteristiky profilu a křídla konečného rozpětí, indukovaný odpor. Aerodynamické charakteristiky celého letounu - parazitní, interferenční odpor. Prostředky pro zvýšení vztlaku a odporu. Vliv stlačitelnosti na aerodynamické charakteristiky letounu - subsonická, transsonická a supersonická oblast rychlostí. Vliv šípu, Machovo číslo, rázové vlny.
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.
Způsob a kritéria hodnocení:
Podmínkou k udělení zápočtu je 95% fyzická účast na všech formách výuky. Dále je třeba předložit zkompletované zadané úkoly v rámci cvičení a samostudia. Získání zápočtu je podmínkou připuštění ke zkoušce. Zkouška je písemná a následná ústní, přičemž těžiště prokázání znalostí spočívá na písemné zkoušce, která může být uskutečněna formou testu. Klasifikace dle Studijního a zkušebního řádu FSI.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Přednášky i cvičení jsou povinné a kontrolovaná účast třídní knihou. Přibližně 15% až 20% absence je možno řešit formou náhradního řízeného samostudia a zpracováním individuálně zadávaných souborů příkladů a témat k samostatnému zpracování. Vše nutno předložit nejpozději v zápočtovém týdnu.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. povinná                  
    Cvičení  13 × 1 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Základní pojmy , definice a zákony. Rovnice kontinuity. Bernoulliho rovnice.
2. Aerodynamické sily a momenty na profilu. Součinitele sil a momentů.
3. Vliv vazkosti. Mezni vrstvy. Reynoldsovo číslo. Mechanismus odtržení proudu.
4. Aerodynamické charakteristiky křídla konečného rozpětí. Indukovaný odpor.
5. Aerodynamické char.letounu jako celku. Interferenční odpor. Celkový odpor.
6. Vztlaková mechanizace. Vliv blízkosti země na aerodyn.charakteristiky.
7. Přetažení letounu. Pádové rychlosti. Parametry ovlivňující pádové rychlosti.
8. Prostředky pro zvýšení odporu. Spoilery. Aerodynamické brzdy.
9. Vliv námrazy a kontaminace na aerodyn. charakteristiky letounu
10. Vliv stlačitelnosti na aerodyn.charakteristiky. Rychlost zvuku. Machovo číslo.
11. Podzvukové, transonické a nadzvukové proudění. Kritické Machovo číslo.
12. Rázové vlny, kolmé, šikmé. Expanzní vlny.
13. Třepání (buffeting). Meze třepání. "Coffin corner".
    Cvičení 1. Základní pojmy , definice a zákony. Rovnice kontinuity. Bernoulliho rovnice.
2. Aerodynamické sily a momenty na profilu. Součinitele sil a momentů.
3. Vliv vazkosti. Mezni vrstvy. Reynoldsovo číslo. Mechanismus odtržení proudu.
4. Aerodynamické charakteristiky křídla konečného rozpětí. Indukovaný odpor.
5. Aerodynamické char.letounu jako celku. Interferenční odpor. Celkový odpor.
6. Vztlaková mechanizace. Vliv blízkosti země na aerodyn.charakteristiky.
7. Přetažení letounu. Pádové rychlosti. Parametry ovlivňující pádové rychlosti.
8. Prostředky pro zvýšení odporu. Spoilery. Aerodynamické brzdy.
9. Vliv námrazy a kontaminace na aerodyn. charakteristiky letounu
10. Vliv stlačitelnosti na aerodyn.charakteristiky. Rychlost zvuku. Machovo číslo.
11. Podzvukové, transonické a nadzvukové proudění. Kritické Machovo číslo.
12. Rázové vlny, kolmé, šikmé. Expanzní vlny. Buffeting. Počátek vzniku buffetingu, meze.
13. Letecké vrtule, typy vrtulí. Zákl.aerodynamické charakteristiky vrtulí.
Literatura - doporučená:
1. Daněk,V.- Filakovský,K.: Základy letu. Učební texty pro teoretickou přípravu dopravních pilotů dle předpisu JAR-FCL-1. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2006. 314 s. ISBN 80-7104-449-4.
2. Daněk,V.: Mechanika letu I - Letové výkony. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2009, 293 s. ISBN 978-80-7204-659-1.
3. Daněk,V.: Mechanika letu II - Letové vlastnosti. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2011. 334 s. ISBN 978-80-7204-761-1.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
B-PRP-P prezenční studium --- bez specializace -- kl 4 Povinný 1 2 Z