Subject » BMEKOVRM955
Special Space Vehicles and Space Safety
Különleges űreszközök és űrbiztonság
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
2026. March 21.
Hatályosság vége:
—
| Subject name (Hungarian, English) |
Különleges űreszközök és űrbiztonság
Special Space Vehicles and Space Safety
|
||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Subject code | BMEKOVRM955 | ||||||||||||
| Subject type | — | ||||||||||||
| Training Level | — | ||||||||||||
| Course types and hours (weekly/semester) |
|
||||||||||||
| Assessment type | félévközi érdemjegy | ||||||||||||
| Credits | 4 | ||||||||||||
| Subject coordinator |
DR. Veress Árpád
position: egyetemi docens
contact:
veress.arpad@kjk.bme.hu
|
||||||||||||
| Responsible department |
Repüléstudományi és Hajózási Tanszék
|
||||||||||||
| Faculty | Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar | ||||||||||||
| Subject website | — | ||||||||||||
| Primary curriculum type | — | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Strong prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Weak prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Parallel prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Milestone prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Exclusion | none |
Objectives
Programme
1. Bevezetés a különleges hajtóművek témakörébe
A hagyományos rakétahajtóművek korlátai, veszélyei. Rakéta nélküli űrbeli meghajtási módszerek.
2. Napenergiát hasznosító termikus rakéták
A Nap, mint elektromos energia forrása az űreszköz meghajtására. Napenergia termikus rakéta hőbevitelére.
3. Ionhajtóművek
Plazmagenerátorok, gyorsítórácsok. üreges katódok. Megvalósított hajtóművek.
4. Hall-effektuson alapuló hajtóművek
Működési elv, potenciál- és árameloszlások. Hall hajtóművek karakterisztikái, modellezése. Hall hajtóművek élettartama. A kilépő plazmasugár tulajdonságai, kölcsönhatása az űreszközzel.
5. Rakéta nélküli meghajtások
Rakéta nélküli űrbeli hajtások különleges megoldásai: űrlift, pányvák, drótköteles megoldások, hiperszonikus gázgyorsítók, centrifugális indító berendezések. Aszteroidák felhasználása űreszközök meghajtására. A felvázolt lehetőségek bemutatása és kritikája.
6. Napvitorla hajtóművek
A napvitorla hajtóművek elméleti alapjai. Lehetséges trajektóriák, küldetések. Napvitorla hajtóművek tervezése, építése. Lehetséges fényforrások, a tolóerő modellezése az elektromágneses sugárzás nyomása alapján.
7. Napvitorla hajtóművek kutatása
Napvitorla stabilitása, forgómozgása, pálya- és orientáció meghatározása. Napvitorla előzetes tervezése és gyártási technológiák. Megvalósított rendszerek (JAXA IKAROS, NASA NanoSAIL-D2, BMSTU-Sail).
8. Napvitorla hajtóművek dinamikája, nem-kepleri pályák
Mozgásegyenletek, Nap- és bolygó középpontú pályák. Nem Nap- és bolygó középpontú pályák, korlátozott háromtest-probléma. Mesterséges Lagrange-pontok.
9. Meghajtás nukleáris energia felhasználásával
Nukleáris elektromosenergia meghajtások (radioizotópos termikus hajtóművek). Atommeghajtású rakéta (NERVA projekt).
10. Nukleáris pulzáló hajtóművek, csillagközi torlósugárhajtóművek
Project Orion, Project Daedalus. Csillagközi torlósugárhajtóművek, felépítésük, működésük.
11. Fotonhajtóművek, csillagközi utazás
Fotonhajtóművek lehetőségei, a felmerülő technikai-technológiai problémák. Utazás a fénysebességhez közeli sebességekkel, relativitáselmélet a gyakorlatban: a Ciolkovszkij-féle szám általánosítása, rakéták tervezése, küldetés tervezése.
12. Környezetbarát rakéta hajtóanyagok, fejlett kémiai rakéták
„Zöld” szilárd és folyékony hajtóanyagok. Fejlett kémiai rakéták, egyfokozatú pályáraállító rendszerek, aerodinamikai felhajtóerő kihasználása.
13. Atmoszférikus indító platformok
Repülőgép-fedélzeti indítás lehetőségei, energetikai viszonyok, alkalmazás (polgári, katonai).
14. Környező levegővel működő hajtóművek elmélete
Gázturbinás, pulzáló és torló-sugárhajtóművek, felhasználásuk lehetőségei az atmoszférikus indító platformok területén. Szuperszonikus égést biztosító hajtóművek.
15. Környező levegővel működő hajtóművek karakterisztikái
Hajtóműfajták sebességi-magassági karakterisztikái.
16. Visszatérő egységek kialakításának kérdései
Hiperszonikus gáz- és aerodinamikai kérdések. Hiperszonikus eszközök, űrrepülés, visszatérő egységek, ill. atmoszférával rendelkező bolygókra tervezett leszálló egységek kialakítása.
17. A világűr katonai felhasználása I.
Az űrhadviselés lehetőségei, jelenlegi szabályozása, katonai felderítés és hírközlés jelene, múltja. Ballisztikus rakéták fejlesztésének története, jelenleg is rendszerben lévő típusok.
18. A világűr katonai felhasználása II.
Katonai űrjárművek, űreszközök, védelmi rendszerek fejlesztése. Almaz-program (SZU), SDI-program (USA).
19. Mikrogravitációs körülmények között létrejövő jelenségek a hajtóműrendszerben
Hidrosztatikai és hidrodinamikai jellegű különbségek a normál gravitációs viszonyokhoz képest. Hajtóanyag mennyiségének mérése.
20. Űrjárművek meghibásodásai, vészelhagyó rendszerek
A meghibásodások osztályozása kimenetel szerint, a védekezés lehetséges rendszerei, a vészelhagyó rendszerek fejlődése. Egyéni és kollektív védőberendezések kialakításai.
21. Események az űrrepülés történetében
Az űrrepülés és a hozzá kapcsolható veszélyes helyzetek, balesetek, katasztrófák. Bondarenko, Grissom-Chaffee-White, Gagarin, Tyitov, Freeman, Komarov, Dobrovolszkij-Volkov-Pacajev, a Challenger-katasztófa, a Columbia katasztrófája. További balesetek a közelmúltból.
A tantárgy célja a különleges űreszközök, hajtóművek megismertetése a hallgatókkal. Ezen belül elsőként kitér a hagyományostól eltérő meghajtási módokra, úgymint elektromos és fotonikus meghajtások, környezetbarát („zöld”) hajtóanyagok, nukleáris hajtóművek. Részleteiben ismerteti a tömegcsökkentés egyik legelterjedtebb módját, a kompozit anyagok felhasználását a szerkezetek és hajtóműrendszerek terén. Jelentős költségcsökkentést lehet elérni atmoszférikus indítórendszerek alkalmazásával, vagyis hordozó repülőgépről történő pályára állítással, az efféle megoldások is bemutatásra kerülnek, a repülőeszköz és annak hajtóműrendszerének részleteivel. A tárgy ismerteti a különböző hajtómű rendszerek karakterisztikáit, különös tekintettel a csekély gravitáció mellett kialakuló folyamatokra. Ezen tárgyon belül mutatjuk be továbbá a vészelhagyó rendszerek kialakítását, fejlődésük történetét az űrrepülésben, valamint azokat az eseményeket, katasztrófákat, amelyek alapos ismeretével a jövőben elkerülhetők lehetnek a hasonló szituációk.
Learning outcomes
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Knowledge
No learning outcomes recorded.
Skills
No learning outcomes recorded.
Attitudes
No learning outcomes recorded.
Autonomy and responsibility
No learning outcomes recorded.
Oktatási módszertan
Előadás. A tárgy sikeres elvégzése és az ismeretek egymásra épülése miatt a leadott tananyag folyamatos elsajátítása szükséges.
Gyakorlat: Az előadáson elhangzottak áttekintése, gyakorlati példákkal történő kiegészítése.
Tanulástámogató anyagok
Not provided.
Recommended preliminary knowledge for completing the subject
Knowledge type competencies
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
Űrrendszerek tervezése
Skill type competencies
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Recommended (non-compulsory) preliminary competencies
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
Űrrendszerek tervezése
General rules
Követelmények:
a. A szorgalmi időszakban:
1 db nagy zárthelyi dolgozat (összegző értékelés)
2 db házi feladat (részteljesítmény értékelés), beadás a 6. és a 12. héten.
b. A vizsgaidőszakban: nincs
c. Elővizsga: nincs
Pótlási lehetőségek:
A sikertelen zárthelyi a szorgalmi időszakban a pótzárthelyin pótolható. A sikertelen (pót) zárthelyi a pótlási héten különeljárási díj ellenében egy további alkalommal pótolható.
Assessment methods
In-term assessments
No detailed assessments provided.
Weight of in-term assessments
No weights provided.
Exam-period assessments
No detailed assessments provided.
Weight of exam elements
No weights provided.
Grade calculation
No grade thresholds provided.
Attendance requirements
No attendance requirements provided.
Rules for retake and resubmission
Not provided.
Short description
Not provided.
Detailed description
Not provided.
Recommended courses
Not provided.
Workload to complete the subject
No workload breakdown provided.
Validity of subject requirements
Requirements valid from:
—
Requirements valid until:
—
Curriculum placement
No curriculum placements recorded for this subject version.