Lotnictwo i kosmonautyka - studia I stopnia

II. KWALIFIKACJE ABSOLWENTA

Absolwent powinien opanować wiedzę i praktyczne umiejętności w zakresie konstruowania, wytwarzania i eksploatacji statków powietrznych i obiektów kosmicznych. Wiedza ta, w odniesieniu do wszystkich prowadzonych specjalności, powinna obejmować nowoczesne technologie i środki informacyjne oraz wymagania międzynarodowych instytucji lotniczych. Absolwenci przygotowani do wykonywania zadań inżynierskich w nowoczesnych zakładach przemysłu lotniczego i u użytkowników statków powietrznych powinni również posiadać umiejętności przenoszenia nowoczesnej technologii lotniczej do innych gałęzi przemysłu, a szczególnie tych, które realizują zadania dla lotnictwa i kosmonautyki.

III. RAMOWE TREŚCI KSZTAŁCENIA    

III.1 GRUPY TREŚCI KSZTAŁCENIA, MINIMALNA LICZBA GODZIN ZAJĘĆ ZORGANIZOWANYCH ORAZ MINIMALNA LICZBA PUNKTÓW ECTS   

III.2 SKŁADNIKI TREŚCI KSZTAŁCENIA W GRUPACH, MINIMALNA LICZBA GODZIN ZAJĘĆ ZORGANIZOWANYCH ORAZ MINIMALNA LICZBA PUNKTÓW ECTS

III.3 WYSZCZEGÓLNIENIE TREŚCI I EFEKTÓW KSZTAŁCENIA    

A. GRUPA TREŚCI PODSTAWOWYCH

1. Kształcenie w zakresie matematyki

Treści kształcenia: Liczby rzeczywiste i zespolone. Elementy geometrii analitycznej na płaszczyźnie i w przestrzeni trójwymiarowej. Podstawy rachunku wektorowego. Macierze i wyznaczniki. Ciągi i szeregi liczbowe. Granica i ciągłość funkcji rzeczywistych jednej i wielu zmiennych. Pochodna, pochodne cząstkowe. Funkcja pierwotna, całka oznaczona, całki wielokrotne, całki krzywoliniowe i powierzchniowe. Twierdzenie o wartości średniej. Twierdzenie Taylora. Ekstrema funkcji jednej i wielu zmiennych rzeczywistych. Szeregi funkcyjne. Podstawowe wiadomości o funkcjach zmiennej zespolonej, wielomiany w ciele liczb zespolonych. Podstawowe wiadomości z teorii równań różniczkowych zwyczajnych. Wybrane równania opisujące zjawiska fizyczne i metody ich rozwiązywania. Elementy rachunku prawdopodobieństwa. Zdarzenia losowe, prawdopodobieństwo warunkowe i zupełne. Zmienna losowa, gęstość rozkładu, dystrybuanta, momenty. Elementy statyki matematycznej. Zasada estymacji. Zastosowania rachunku prawdopodobieństwa i statystyki matematycznej w technice.

2. Kształcenie w zakresie fizyki

Treści kształcenia: Zasada względności. Czasoprzestrzeń. Transformacje Lorentza. Kinematyka i dynamika relatywistyczna. Siła. Ładunek, pole ładunku w ruchu jednostajnym i przyspieszonym. Oddziaływanie ładunków w ruchu. Fale elektromagnetyczne. Rezonatory. Światłowody. Sformułowanie wariacyjne mechaniki i elektrodynamiki. Elementy mechaniki statystycznej. Optyka geometryczna i falowa. Elementy elektrono-optyki – zastosowania w technice. Elementy wibro-akustyki, dźwięki słyszalne i niesłyszalne. Ultradźwięki – właściwości fizyczne, zastosowania w technice.

3. Kształcenie w zakresie informatyki

Treści kształcenia: Systemy operacyjne. Języki programowania (zmienne i stałe, operacje arytmetyczne relacyjne i logiczne, deklaracje typów, instrukcje podstawiania sterujące i wejścia-wyjścia, funkcje biblioteczne, podprogramy, moduły, struktury, podstawowe operacje algorytmiczne). Proste algorytmy numeryczne i kombinatoryczne. Rozwiązywanie układów równań liniowych i nieliniowych. Interpolacje funkcjami sklejanymi. Zagadnienia brzegowe dla równań różniczkowych zwyczajnych.

4. Kształcenie w zakresie grafiki inżynierskiej i zapisu konstrukcji

Treści kształcenia: Geometria wykreślna. Podstawy rysunku aksonometrycznego. Zasady odwzorowania prostokątnego. Odwzorowanie prostych elementów w przestrzeni oraz relacji zachodzących pomiędzy nimi. Metoda transformacji rzutni. Odwzorowanie brył i wyznaczanie linii przenikania. Podstawy wykonywania rysunku warsztatowego. Odwzorowanie prostych przedmiotów. Przekroje i widoki cząstkowe. Połączenia gwintowe, wpustowe i zębate. Tworzenie i odczytywanie rysunku złożeniowego.

5. Kształcenie w zakresie mechaniki ogólnej

Treści kształcenia: Siły i momenty. Tarcie ślizgowe i toczne. Równania równowagi. Kinematyka punktu oraz bryły. Ruch punktu materialnego oraz ciała sztywnego o masie stałej i zmiennej. Dynamika punktu materialnego. Pęd, kręt, energia punktu, układu punktów oraz ciała sztywnego o masie stałej i zmiennej. Równania ruchu. Układy drgające – modele liniowe, dyskretne i ciągłe. Drgania parametryczne, samowzbudne i losowe. Sterowanie drganiami.

6. Kształcenie w zakresie wytrzymałości materiałów i konstrukcji

Treści kształcenia: Sprężystość i plastyczność materiałów. Układy liniowe i nieliniowe. Analiza stanu naprężenia i odkształcenia. Ciała izotropowe i nie izotropowe (kompozyty). Równania konstytutywne. Ocena bezpieczeństwa ustroju. Energia odkształcenia. Podstawowe jednowymiarowe stany napięcia: rozciąganie i ściskanie, skręcanie, zginanie. Problemy utraty stateczności prętów.

7. Kształcenie w zakresie aerodynamiki

Treści kształcenia: Teoria profilu lotniczego: opis geometrii, odwzorowanie konforemne, profil Żukowskiego, rozkład ciśnień na profilu, współczynniki sił aerodynamicznych, biegunowa profilu. Skrzydło o skończonym wydłużeniu: opis geometrii, teoria linii nośnej, opór indukowany. Warstwa przyścienna: laminarna, turbulentna, oderwanie, ślad aerodynamiczny. Aerodynamika dużych prędkości: teoria małych zaburzeń, równanie Bernoulliego dla przepływu ściśliwego, liczba Macha, dysza de Lavala, fale zgęszczeniowe i rozrzedzeniowe. Nagrzewanie aerodynamiczne.

8. Kształcenie w zakresie mechaniki płynów

Treści kształcenia: Opis stanu i ruchu płynu. Elementy hydrostatyki – równanie równowagi, parcie cieczy na ścianki. Równanie ciągłości. Równanie Eulera. Całki równania Eulera: równanie Bernoulliego, równanie Cauchy-Lagrangea. Elementy kinematyki. Ruch wirowy, cyrkulacja, model wiru Rankina. Tensor prędkości deformacji i tensor naprężeń. Równanie Naviera-Stokesa – przykłady rozwiązań analitycznych. Podobieństwo przepływów. Elementy hydrauliki. Ruch laminarny i turbulentny, współczynnik turbulencji. Ruch potencjalny. Warstwa przyścienna, równanie Prandtla, równanie Karmana. Współczynnik oporu ciała smukłego (płytka) i tępego (walec), oderwanie przepływu.

9. Kształcenie w zakresie mechaniki lotu

Treści kształcenia: Charakterystyki aerodynamiczne bryły w opływie. Biegunowa aerodynamiczna. Siły działające na statek latający. Osiągi. Loty ustalone i nieustalone. Równowaga sił i momentów. Równania ruchu. Stateczność statyczna i dynamiczna. Sterowność i manewrowość. Loty suborbitalne i orbitalne statków w przestrzeni.

10. Kształcenie w zakresie podstaw elektrotechniki

Treści kształcenia: Pole elektryczne, teoria obwodów prądu stałego, zjawiska elektrochemiczne, magnetyzm i elektromagnetyzm, obwody elektryczne jedno, dwu i trójfazowe. Czwórniki i filtry. Przetwarzanie i użytkowanie energii: odbiorniki energii elektrycznej, silniki i generatory prądu stałego i przemiennego. Urządzenia do przesyłania i rozdziału energii elektrycznej: łączniki, bezpieczniki, przewody i kable.

11. Kształcenie w zakresie podstaw elektroniki

Treści kształcenia: Budowa i właściwości fizyczne materiałów półprzewodnikowych. Elementy półprzewodnikowe: termistory, warystory, gaussotrony, hallotrony, tensometry. Diody półprzewodnikowe. Tranzystory: zasada działania, układy pracy, parametry. Elementy przełączające: dynistory, diaki, tyrystory, triaki. Zasilacze elektroniczne. Wzmacniacze: rodzaje, właściwości, realizacje układowe. Energoelektronika: prostowniki sterowane i niesterowane, falowniki, sterowniki prądu przemiennego.

12. Kształcenie w zakresie podstaw automatyki

Treści kształcenia: Pojęcia obiektu i układu sterowania. Sygnały i elementy układów automatyki. Modelowanie obiektów i elementów automatyki. Klasyfikacja i podział układów automatyki. Liniowe układy ze sprzężeniem zwrotnym: struktury, sterowalność i obserwowalność, stabilność. Wprowadzenie do regulacji impulsowej. Regulatory ciągłe i dyskretne. Jakość procesów regulacji: kryteria, wybrane metody syntezy układów regulacji. Układy regulacji nieliniowej: typy nieliniowości, regulacja dwu i trójpołożeniowa, opóźnienie w układach automatyki. Metody symulacyjne badania układów dynamicznych. Niezawodność układów automatycznych.

13. Kształcenie w zakresie termodynamiki

Treści kształcenia: Zasady termodynamiki. Obiegi termodynamiczne. Przemiany charakterystyczne. Równania stanu gazów doskonałych i rzeczywistych. Właściwości mieszanin gazów. Spalanie paliw ciekłych i stałych. Właściwości produktów spalania. Wymiana ciepła: przewodzenie, konwekcja, promieniowanie cieplne. Zewnętrzne i wewnętrzne źródła ciepła nagrzewającego konstrukcję.

14. Kształcenie w zakresie konstrukcji maszyn

Treści kształcenia: Metodyka konstruowania – kryteria oceny obiektu, niezawodność, bezpieczeństwo, procesy prowadzące do uszkodzeń obiektów mechanicznych. Wytrzymałość doraźna, zmęczenie materiałów (wpływ obróbki, karbów, wielkości przedmiotu), mechanika pękania, zużycie. Połączenia ciągłe i dyskretne – obciążenia dopuszczalne i niszczące, prawdopodobieństwo uszkodzenia (na podstawie łożysk tocznych). Problemy konstrukcyjne, technologiczne i eksploatacyjne sprzęgieł, przekładni zębatych, przekładni pasowych, hamulców.

B. GRUPA TREŚCI KIERUNKOWYCH

1. Kształcenie w zakresie budowy i projektowania obiektów latających

Treści kształcenia: Podstawowe zespoły obiektów latających. Definicja misji. Analiza trendów projektowych. Wstępne oszacowanie masy. Wybór obciążenia powierzchni, ciągu lub mocy. Bezpieczeństwo, przepisy zdatności lotnej. Projektowanie płata głównego i kadłuba. Wybór konfiguracji usterzeń. Wybór zespołu napędowego. Projektowanie klap, slotów, hamulców. Obciążenie konstrukcji. Projektowanie elementów struktury i wybór materiałów. Uwzględnienie wymagań stateczności i sterowności w projektowaniu. Analiza kosztów projektu. Kompromisy w konstrukcjach lotniczych. Elementy projektowania rakiet i statków kosmicznych.

2. Kształcenie w zakresie silników lotniczych i kosmicznych

Treści kształcenia: Klasyfikacja, obszary zastosowań, obiegi termodynamiczne, bilans energetyczny. Zasada pracy i budowa podzespołów konstrukcyjnych silników tłokowych, turbinowych i odrzutowych. Charakterystyki wewnętrzne i zewnętrzne silników lotniczych. Układy zasilania, olejenia i chłodzenia. Eksploatacja silników lotniczych.

3. Kształcenie w zakresie wyposażenia pokładowego

Treści kształcenia: Wyposażenie pilotażowo-nawigacyjne. Wyposażenie energetyczne, elektryczne, hydrauliczne i pneumatyczne. Wyposażenie diagnostyczne, łącznościowe i lokalizacyjne. Wyposażenie specjalistyczne: bezpieczeństwa człowieka, bezpieczeństwa statku latającego.

4. Kształcenie w zakresie technologii lotniczej i kosmicznej

Treści kształcenia: Odwzorowanie geometrii obiektów latających. Odwzorowanie geometrii zespołów głównych. Odwzorowanie geometrii bryły obiektów latających. Schematy kompletacji. Metody montażu ze względu na sposoby bazowania w odniesieniu do konstrukcji metalowych i konstrukcji z kompozytów polimerowych. Techniki łączenia. Zagadnienia jakości w budowie statków powietrznych.

5. Kształcenie w zakresie materiałów lotniczych

Treści kształcenia: Metalowe materiały konstrukcyjne – podstawowe właściwości wytrzymałościowe, sprężyste, trwałościowe oraz technologiczne i użytkowe. Stale konstrukcyjne – węglowe i stopowe. Obróbka ubytkowa, plastyczna oraz cieplna i cieplno-chemiczna. Materiały konstrukcyjne na podstawie aluminium, magnezu, miedzi, niklu, kobaltu i tytanu. Podstawy teorii korozji i zabezpieczeń antykorozyjnych. Kompozyty metaliczne i polimerowe, materiały wyjściowe – techniki wytwarzania, prognozowanie właściwości mechanicznych. Podstawy analizy lekkości materiałów oraz ich zdatności do wykorzystania jako elementów statków i obiektów latających.

6. Kształcenie w zakresie eksploatacji statków latających

Treści kształcenia: Statek latający jako przedmiot eksploatacji. Systemy eksploatacyjne. Organizacja eksploatacji statków latających. Aspekty techniczne eksploatacji statków latających. Problemy ekonomiczne eksploatacji statków latających. Normowanie procesu eksploatacji statków latających. Bezpieczeństwo lotów.

IV. PRAKTYKI

Praktyki powinny trwać nie krócej niż 4 tygodnie.

Zasady i formę odbywania praktyk ustala jednostka uczelni prowadząca kształcenie.

V. INNE WYMAGANIA

1.      Programy nauczania powinny przewidywać zajęcia z zakresu wychowania fizycznego – w wymiarze 60 godzin, którym można przypisać do 2 punktów ECTS; języków obcych – w wymiarze 120 godzin, którym należy przypisać 5 punktów ECTS; technologii informacyjnej – w wymiarze 30 godzin, którym należy przypisać 2 punkty ECTS. Treści kształcenia w zakresie technologii informacyjnej: podstawy technik informatycznych, przetwarzanie tekstów, arkusze kalkulacyjne, bazy danych, grafika menedżerska i/lub prezentacyjna, usługi w sieciach informatycznych, pozyskiwanie i przetwarzanie informacji – powinny stanowić co najmniej odpowiednio dobrany podzbiór informacji zawartych w modułach wymaganych do uzyskania Europejskiego Certyfikatu Umiejętności Komputerowych (ECDL – European Computer Driving Licence).

2.      Programy nauczania powinny zawierać treści humanistyczne w wymiarze nie mniejszym niż 60 godzin, którym należy przypisać nie mniej niż 3 punkty ECTS.

3.      Programy nauczania powinny przewidywać zajęcia z zakresu ochrony własności intelektualnej, bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ergonomii i ochrony środowiska.

4.      Przynajmniej 60% zajęć powinny stanowić ćwiczenia audytoryjne, projektowe i laboratoryjne.

5.      Student otrzymuje 15 punktów ECTS za przygotowanie pracy dyplomowej (projektu inżynierskiego) i przygotowanie do egzaminu dyplomowego.

ZALECENIA

1.      Przy tworzeniu programów nauczania mogą być stosowane kryteria FEANI (Fédération Européenne d'Associations Nationales d'Ingénieurs).

lista kierunków:

Lotnictwo i kosmonautyka - studia inżynierskie