Balistyka wewnętrzna

"Z A T W I E R D Z A M”
………………………………………………
Prof. dr hab. inż. Radosław TRĘBIŃSKI
Dziekan
Wydziału Mechatroniki i Lotnictwa
3333333333993333333399
Warszawa, dnia ..........................
SYLABUS PRZEDMIOTU
NAZWA PRZEDMIOTU: BALISTYKA WEWNĘTRZNA
Wersja anglojęzyczna: INTERIOR BALLISTICS
Kod przedmiotu: WMLASWSI-Bwe
Podstawowa jednostka organizacyjna (PJO):
Wydział Mechatroniki i Lotnictwa
(prowadząca kierunek studiów)
Kierunek studiów:
Mechatronika
Specjalność:
uzbrojenie i elektronika
Poziom studiów:
studia pierwszego stopnia dla kandydatów na ż.z.
Forma studiów:
studia stacjonarne
Język prowadzenia: polski
Sylabus ważny dla naborów od roku akademickiego 2012/2013
1. REALIZACJA PRZEDMIOTU
Osoby prowadzące zajęcia (koordynatorzy): dr hab. inż. Zbigniew LECIEJEWSKI,
dr inż. Zbigniew SURMA
PJO/instytut/katedra/zakład Wydział Mechatroniki i Lotnictwa/ Instytut Techniki Uzbrojenia/ Zakład
Balistyki
2. ROZLICZENIE GODZINOWE
a.
Studia stacjonarne
forma zajęć, liczba godzin/rygor
(x egzamin, + zaliczenie, # projekt)
semestr
punkty
ECTS
razem
wykłady
ćwiczenia
laboratoria
V
60
30/x
4
16/+
10
6
razem
60
30/x
4
16/+
10
6
projekt
seminarium
3. PRZEDMIOTY WPROWADZAJĄCE WRAZ Z WYMAGANIAMI WSTĘPNYMI


Mechanika I i II Znajomość kinematyki i dynamiki punktu materialnego oraz podstaw mechaniki
analitycznej.
Fizyka I i II. Znajomość równania stanu gazu doskonałego, równania stanu gazów rzeczywistych,
równania I zasady termodynamiki, definicji energii wewnętrznej, pracy i ciepła. Znajomość przemian termodynamicznych oraz termodynamiki przepływów czynnika ściśliwego.
4. ZAKŁADANE EFEKTY KSZTAŁCENIA
Symbol
W1
W2
U1
U2
U3
odniesienie do
efektów kształcenia dla kierunku
Efekty kształcenia
Student, który zaliczył przedmiot,
Ma wiedzę w zakresie mechaniki i termodynamiki podstawowych procesów zachodzących w przestrzeni zapociskowej lufy podczas strzału
oraz w komorze spalania podczas pracy silnika rakietowego.
Zna budowę oraz zasady działania układów miotających broni palnej
oraz silników rakietowych na paliwo stałe i ciekłe.
Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł
w obszarze tematycznym związanym z przedmiotem; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie
Potrafi zidentyfikować zjawiska fizyczne występujące w układach
miotających broni palnej i w silniku rakietowym.
K_W02
W_SW_5
K_U01
K_U08
Umie zaplanować doświadczenie polegające na wyznaczeniu głównych charakterystyk energetyczno-balistycznych stałego materiału
miotającego i napędowego. Umie przeprowadzić analizę otrzymanych
wyników doświadczenia.
K_U17
5. METODY DYDAKTYCZNE
Wykłady prowadzone głównie w formie audiowizualnej.
Ćwiczenia audytoryjne związane z zagadnieniami omawianymi na wykładzie, obejmują przypomnienie, utrwalenie i usystematyzowanie wiedzy wcześniej nabytej, uzyskanej jako rezultat ukierunkowanej pracy własnej poprzez rozwiązywanie zadań i problemów.
Ćwiczenia laboratoryjne ukierunkowano na wykonanie badań stałych materiałów miotających i
napędowych oraz charakterystyk lufowych i rakietowych układów miotających.
Seminarium prowadzone metodami aktywizującymi studentów, rozwijającymi u nich umiejętności
korzystania z różnych źródeł wiedzy, selekcji i interpretacji informacji, przedstawiania prezentacji,
formułowania wniosków, prowadzenia dyskusji,




6. TREŚCI PROGRAMOWE
lp
temat/tematyka zajęć
liczba godzin
wykł. ćwicz.
1
2
3
1
Rodzaje i właściwości stałych materiałów miotających (prochów). Wzór Noblego-Abela. Podstawowy wzór pirostatyki.
2
2
Pomiar ciepła spalania stałych materiałów miotających.
3
Równanie dopływu gazów prochowych. Geometryczne prawo
spalania. Kształty ziaren prochowych. Prędkość spalania prochu.
2
4
Charakterystyki geometryczne ziaren prochowych.
2
5
Doświadczalne wyznaczenie podstawowych charakterystyk
energetyczno-balistycznych prochu.
6
Budowa i zasada działania klasycznego układu miotającego
broni palnej. Zjawisko strzału. Okresy strzału. Krzywe balistyczne.
7
8
5
proj. semin.
6
7
2
4
2
Tendencje rozwojowe w dziedzinie stałych materiałów miotających.
Nietypowe układy miotające.
4
lab.
3
2
9
Bilans energii podczas strzału. Prace drugorzędne gazów
prochowych.
2
10
Problem główny balistyki wewnętrznej (PGBW) broni lufowej.
2
11
Powylotowy okres strzału.
2
12
Niemilitarne zastosowania prochowych i innych układów miotających.
13
Obliczenia głównych charakterystyk strzału w klasycznym
układzie miotającym.
14
Rozwiązanie eksperymentalne PGBW.
15
Skład i właściwości stałych i ciekłych paliw rakietowych.
2
16
Rodzaje oraz budowa i zasada działania silników rakietowych
na paliwo stałe (srps) i na paliwo ciekłe (srpc).
2
17
Ciąg, impuls jednostkowy ciągu.
2
18
Pomiar impulsu jednostkowego ciągu silnika rakietowego.
19
Prawo szybkości spalania stałego paliwa rakietowego (spr).
Funkcja ciśnieniowa. Funkcja erozyjna. Funkcja temperaturowa.
2
2
4
3
2
20 Tendencje rozwojowe w dziedzinie stałych paliw rakietowych.
3
21
Bilans masy gazów w komorze spalania srps. Samoregulacja
ciśnienia w komorze spalania srps.
22
Wyznaczenie współczynników funkcji ciśnieniowej prawa
szybkości spr.
23
Problem główny srps.
2
24
Przepływ gazów przez dyszę.
2
25
Projektowanie balistyczne silnika rakietowego na paliwo stałe.
26
Niemilitarne zastosowania srps oraz srpc.
Razem w semestrze V
2
3
2
2
30
4
16
10
7. LITERATURA
podstawowa:
 Z. Leciejewski, W. Sobczak, Z. Surma, „Balistyka wewnętrzna – ćwiczenia laboratoryjne”, S-54186

S. Torecki, „Balistyka wewnętrzna”, S-42926

S. Torecki, „Balistyka wewnętrzna silników rakietowych na paliwo stałe”, S-49201
uzupełniająca:
 S. Torecki, „Podstawy termodynamiczne balistyki wewnętrznej i silników rakietowych”, S-47523

S. Torecki – Silniki rakietowe, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa 1984, 46779

S. Wiśniewski – Termodynamika techniczna, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa
1980, 42957
8. SPOSOBY WERYFIKACJI ZAKŁADANYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Efekty W1, W2 sprawdzane są na egzaminie pisemnym.
Efekt U1 sprawdzany jest na zajęciach seminaryjnych.
Efekt U2 sprawdzany jest na egzaminie pisemnym oraz na ćwiczeniach audytoryjnych.
Efekt U3 sprawdzany jest na sprawdzianie wstępnym oraz na podstawie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych.
Ocena
5,0
(bdb)
4,0
(db)
3,0
(dst)
Opis umiejętności
Potrafi dokonać wyboru elementów układu pomiarowego do wyznaczenia głównych charakterystyk energetyczno-balistycznych stałego materiału miotającego i napędowego.
Potrafi wyznaczyć warunki eksperymentu. Umie obliczyć wartości głównych charakterystyk energetyczno-balistycznych stałego materiału miotającego i napędowego. Umie
przeprowadzić analizę otrzymanych wyników doświadczenia i obliczonych charakterystyk pod kątem poprawności wykonanych badań doświadczalnych. Potrafi wskazać
możliwe sposoby zwiększenia dokładności stosowanych metod pomiarowych.
Potrafi dokonać wyboru elementów układu pomiarowego do wyznaczenia głównych charakterystyk energetyczno-balistycznych stałego materiału miotającego i napędowego.
Potrafi wyznaczyć warunki eksperymentu. Umie obliczyć wartości głównych charakterystyk energetyczno-balistycznych stałego materiału miotającego i napędowego. Umie
przeprowadzić analizę otrzymanych wyników doświadczenia i obliczonych charakterystyk pod kątem poprawności wykonanych badań doświadczalnych.
Potrafi dokonać wyboru elementów układu pomiarowego do wyznaczenia głównych charakterystyk energetyczno-balistycznych stałego materiału miotającego i napędowego.
Potrafi wyznaczyć warunki eksperymentu. Umie obliczyć wartości głównych charakterystyk energetyczno-balistycznych stałego materiału miotającego i napędowego.
Zaliczenie przedmiotu realizowane jest na podstawie wyników egzaminu pisemnego. Warunkiem przystąpienia do egzaminu jest zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych oraz rozliczenie się z
zadań seminaryjnych.
autor sylabusa
kierownik jednostki organizacyjnej
odpowiedzialnej za przedmiot
dr inż. Zbigniew SURMA
.....................................
prof. dr hab. inż. Józef GACEK
tytuł, stopień naukowy, imię, NAZWISKO, podpis
..............................................
tytuł, stopień naukowy, imię, NAZWISKO, podpis