Technologie kosmické techniky (FSI-OT2)

Akademický rok 2022/2023
Garant: doc. Ing. Jaroslav Juračka, Ph.D.  
Garantující pracoviště: LÚ všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem je seznámit studenta se základními problémy vývoje a využití raket a raketových motorů, se zaměřením na rozvoj schopností využívat tyto poznatky pro svou další práci a pro všestranně optimální rozhodování.
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 raket a raketových motorů různých typů a různého určení, o rozsahu a problémech jejich využívání a o základních problémech jejich předběžného návrhu.
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 budou do značné míry ovlivňovat konečné hodnocení u zkoušky.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Cvičení  13 × 1 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Rakety, historie, klasifikace, uspořádání, využití
2. Rakety, zatížení, faktory, ovlivňující vzlet a let v jednotlivých fázích
3. Rakety balistické, charakteristika, využití
4. Rakety nosiče, koncepce, konstrukce
5. Rakety nosiče, úvod do projektování raket
6. Kosmodromy, význam a určení, součásti, zabezpečení, charakter provozu
7. Raketové motory, základní teorie raketových motorů
8. Raketové motory, vnitřní balistiky raketových motorů
9. Raketové motory na tuhé pohonné hmoty
10. Raketové motory na kapalné pohonné hmoty
11. Raketové motory na kapalné pohonné hmoty
12. Speciální typy raketových motorů
13. Paliva pro raketové motory
    Cvičení 1. Srovnání historického vývoje raket v různých zemích
2. Analýza vibrací
3. Vnější balistika rakety
4. Analýza konstrukce rakety
5. Základní kroky předběžného návrhu rakety
6. Srovnání kosmodromů z hlediska jejich geografické polohy
7. Vnitřní balistiky raketového motoru
8. Termodynamický výpočet raketového motoru
9. Výpočet tahu raketového motoru na TPH
10. Výpočet tahu a doby činnosti motoru na KPH
11. Srovnání speciálních typů raketových motorů z hlediska jejich využitelnosti
12. Výpočtové srovnání tuhých paliv pro raketové motory
13. Závěrečná konzultace k probraným tématům
Literatura - základní:
1. LUDVÍK,F.-KOZÁK,A.-SVOBODA,O. Rakety I. Brno: VAAZ, U-1176/I, 1982. 478 s.
2. LUDVÍK,F.-KOZÁK,A.-SVOBODA,O. Rakety II. Brno: VAAZ, U-1176/II, 1982. 478 s.
3. RUŽIČKA,B.-KROULÍK,J. Vojenské rakety. Praha: Naše vojsko, 1985. 586 s.
4. FOLTÝN,J. Raketové pohonné hmoty, Brno: VAAZ, S-1870, 1987. 199 s.
Literatura - doporučená:
5. SUMMRFIELD,M. Solid Propelant Rocket Research, London: Academic Press. 440 s.
6. BOLLINGER.L.E. Issledovanije raketnych dvigatělej na židkom toplive. Moskva: Izdatělsvo Mir, 1964. 454 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 L
N-LKT-P prezenční studium STL Stavba letadel -- zá,zk 4 Povinný 2 2 L