Letecké motory (FSI-OLE-A)

Cílem předmětu Letecké motory je seznámit studenty se současným stavem a vývojovými trendy v oblasti leteckých pohonných jednotek a poskytnout poznatky nezbytné pro volbu optimálního motoru pro daný typ letadla, jeho zástavbu, ekonomický a ekologický provoz a údržbu.
Předmět Letecké motory umožňuje získat základní znalosti o činnosti, konstrukčním a materiálovém řešení, provozních charakteristikách a údržbě moderních leteckých motorů. Student se naučí posuzovat motory z hlediska jejich výkonových a provozních charakteristik a volit pro
daný účel optimální řešení z hlediska funkce a ekonomického provozu.

Předmět Letecké motory poskytuje ucelený přehled o principech činnosti a konstrukci leteckých pohonných jednotek k dostatečnému pochopení souvislostí mezi efektivitou pohonu a konstrukční složitostí. Studenti získají hlubší poznatky o práci pístových, turbínových, náporových leteckých motorů. Podrobně je rozebírána jejich konstrukce, uspořádání a pomocné systémy nezbytné pro zajištění jejich chodu, důraz je kladen na aspekty spolehlivosti a efektivity v konstrukčních řešeních. V předmětu jsou mimo konvenčních pohonných systému také diskutována témata udržitelnosti v oblasti leteckých pohonů. Studenti jsou seznámeni s vyvíjenými technologiemi i fyzikálními omezeními různých druhů pohonných systémů využívající jako zdroj energie elektřinu nebo vodík a možné oblasti pro snížení enviromentální zátěže u současných technologií pohonu k zajištění jejich udržitelnosti. Součástí kurzu je také podrobnější rozbor ekologických požadavků na letecké motory. V rámci kurzu je věnován prostor také problematice údržby, ekonomiky a udržitelnosti moderních pohonných jednotek.

Podmínkou pro udělení zápočtu je absolvování povinné výuky a vyřešení všech zadaných individuálních zadání. Zkouška z předmětu je písemná. Při zkoušce student prokazuje znalost látky v rozsahu přednášek, cvičení a předepsané literatury. Zkušební otázka se skládá ze tří částí. První část spočívá v řešení konkrétního zadání, druhá a třetí část je teoretická. Výsledné hodnocení předmětu je dáno výsledkem dosaženým u zkoušky. Každá část zkušební otázky se na výsledku zkoušky podílí stejným dílem.

Pro studenty jsou povinná všechna cvičení. Odůvodněnou neúčast na cvičení nahrazuje student zpracováním individuálního náhradního zadání. Průběžná kontrola studia probíhá v rámci cvičení. Studenti zpracovávají prezentace vybraných motorů, kde demonstrují specifické vlastnosti zvolené konstrukce.

1. Rozdělení leteckých pohonných jednotek, fyzikální principy práce, účinnost a efektivita


2. Pístové motory - termodynamické oběhy zážehových a vznětových motorů. Letecká paliva a jejich vlastnosti.


3. Uspořádání hlavních částí leteckých pístových motorů


4. Pomocná zařízení a soustavy pístového motoru – palivová, olejová, chladící, spouštěcí.


5. Výkonové a výškové charakteristiky vrtulového pohonu, zvyšování výkonu přeplňováním, údržba a ošetřování motoru


6. Lopatkové motory, princip činnosti, termodynamický oběh, vstupní soustava


7. Lopatkové kompresory, rozdělení, odstředivé kompresory princip činnosti a výpočet.


8. Osové kompresory, pracovní charakteristiky kompresorů, nestabilita práce kompresorů a její potlačení.


9. Spalovací komory lopatkových motorů – princip činnosti a konstrukce. Turbínová sekce – vysokotlaké a nízkotlaké turbíny, technologie pro zvýšení efektivity turbínových motorů.


10. Hnací trysky, pevné a regulovatelné, přídavné spalování, Soustavy nezbytné pro práci turbínové motoru, palivová, olejová, spouštěcí.


11. Vlastnosti a vývojové trendy turbínových motorů, provozní charakteristiky pro jednoproudové, dvouproudové, turbovrtulové a speciální turbínové motory


12. Enviromentální požadavky na letecké motory, elektrické pohonné jednotky koncepty s akumulátory a palivovým článkem.


13. Energetické nároky pohonu letadel a jejich zajištění udržitelnými energetickými zdroji, využití vodíku k pohonu. Přehled bezlopatkových pohonných jednotek a jejich vlastnosti.

1. Hlavní veličiny pístového motoru.

2. Hlavní veličiny pístového motoru.

3. Kinematika klikového mechanizmu.

4. Kinematika klikového mechanizmu.

5. Kapalinové chlazení pístového motoru.

6. Parametry odstředivého kompresoru.

7. Parametry odstředivého kompresoru.

8. Silové řešení oběžného kola odstředivého kompresoru.

9. Silové řešení oběžného kola odstředivého kompresoru.

10. Silové namáhání turbínové lopatky.

11. Výpočet oběhu proudového motoru.

12. Analýza efektivity pohonu letadel

13. výpočet uhlíkové stopy letu dopravního letadla kategorie CS – 25

PALMER, Walter J. Will Sustainability Fly?: Aviation Fuel Options in a Low-Carbon World. Farnham: Taylor and Francis, 2015. ISBN 140943091X. Dostupné z: https://doi.org/10.4324/9781315547169.

Rolls-Royce (2005) The Jet Engine. 5th Edition, Rolls-Royce, Derby.