Detail předmětu

Letecké motory

FSI-OLE-A Ak. rok: 2025/2026 Zimní semestr

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.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Garant předmětu

Ing. Miroslav Šplíchal, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Letecký ústav

Vstupní znalosti

Základní definice, zákony a vztahy termodynamiky a mechaniky tekutin. Ideální a skutečný plyn, síla, energie, práce, výkon, teplo, vnitřní energie, entalpie, entropie, rovnice stavu plynu, změny stavových veličin plynu. Rovnice kontinuity, Bernoulliho rovnice. Základy sdílení tepla.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

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.

Učební cíle

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.

Studijní opory

Materiály poskytnuté garantem předmětu

Použití předmětu ve studijních plánech

Program N-AST-A: Aerospace Technology, magisterský navazující, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Osnova


  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.

Cvičení

13 hod., povinná

Osnova

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