هندسة الطيران هي مجال العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات يركز على تصميم وتطوير واختبار وتشغيل الطائرات والمركبات الفضائية. يشمل المجال إنشاء كل شيء من الطائرات بدون طيار المصغرة إلى الصواريخ الثقيلة بين الكواكب. يحتاج جميع مهندسي الفضاء إلى معرفة ممتازة بالفيزياء حيث أن جميع آلات الطيران تخضع لقواعد الحركة والطاقة والقوة.
الوجبات الجاهزة الرئيسية: هندسة الطيران
- يتعامل المجال مع الأشياء التي تطير. يركز مهندسو الطيران على الطائرات بينما يركز مهندسو الطيران على المركبات الفضائية.
- تعتمد هندسة الفضاء الجوي بشكل كبير على الفيزياء والرياضيات. حتى الحسابات الخاطئة الصغيرة يمكن أن تكون قاتلة عند العمل مع الطائرات والمركبات الفضائية.
- هندسة الطيران مجال متخصص للغاية ، ولا تقدم جميع المدارس التي لديها برامج هندسية التخصص.
ماذا يفعل مهندسو الفضاء؟
بعبارات أبسط ، يعمل مهندسو الفضاء على أي شيء يطير. يقومون بتصميم واختبار وإنتاج وصيانة مجموعة واسعة من الطائرات والمركبات الفضائية الموجهة والمستقلة. غالبًا ما يتم تقسيم الحقل إلى قسمين فرعيين:
- مهندسو الطيران العمل على الطائرات ؛ أي أنهم يقومون بتصميم واختبار المركبات التي تطير داخل الغلاف الجوي للأرض. تقع الطائرات بدون طيار والمروحيات والطائرات التجارية والطائرات المقاتلة وصواريخ كروز ضمن اختصاص مهندس طيران.
- مهندسو الفضاء التعامل مع تصميم وتطوير واختبار المركبات التي تغادر الغلاف الجوي للأرض. وهذا يشمل مجموعة واسعة من التطبيقات العسكرية والحكومية والقطاع الخاص مثل الصواريخ والقذائف والمركبات الفضائية والمسبار الكوكبي والأقمار الصناعية.
يتداخل المجالان الفرعيان بشكل كبير في مجموعات المهارات التي يحتاجون إليها ، وعادة ما يكون كلا التخصصين داخل نفس القسم في الجامعات. يميل أكبر أرباب العمل لمهندسي الطيران إلى امتلاك منتجات وأبحاث تشمل كلا من علم الطيران والفضاء. وينطبق هذا على Boeing و Northrop Grumman و NASA و SpaceX و Lockheed Martin و JPL (Jet Propulsion Laboratory) و General Electric والعديد من الشركات الأخرى.
تختلف طبيعة وظائف هندسة الطيران بشكل كبير. يقضي بعض المهندسين معظم وقتهم أمام جهاز كمبيوتر يستخدم أدوات النمذجة والمحاكاة. يعمل البعض الآخر أكثر في الأنفاق الهوائية وفي نماذج مقياس الاختبار الميداني والطائرات والمركبات الفضائية الفعلية. من الشائع أيضًا أن يشارك مهندسو الفضاء في تقييم مقترحات المشاريع ، وحساب مخاطر السلامة ، وتطوير عمليات التصنيع.
ماذا يدرس مهندسو الفضاء في الكلية؟
تخضع ماكينات الطيران لقوانين الفيزياء ، لذا فإن جميع مهندسي الفضاء لديهم أسس كبيرة في الفيزياء والمجالات ذات الصلة. تحتاج الطائرات والمركبات الفضائية أيضًا إلى مقاومة القوى الهائلة ودرجات الحرارة القصوى مع الحفاظ على الوزن الخفيف. لهذا السبب ، غالبًا ما يكون لدى مهندسي الفضاء معرفة قوية بعلوم المواد.
يحتاج مهندسو الفضاء إلى امتلاك مهارات قوية في الرياضيات ، وستتضمن الدورات المطلوبة دائمًا حساب التفاضل والتكامل متعدد المعادلات المتغيرة. للتخرج في أربع سنوات ، سيكون الطلاب مثاليًا قد أكملوا حساب التفاضل والتكامل الوحيد في المدرسة الثانوية. ستشمل الدورات الأساسية أيضًا الكيمياء العامة والميكانيكا والكهرومغناطيسية.
من المرجح أن تتضمن الدورات المتخصصة في هذا المجال مواضيع مثل هذه:
- الديناميكا الهوائية
- ديناميات رحلة الفضاء
- الدفع
- تحليل هيكلي
- تحليل وتصميم نظم التحكم
- ديناميكا الموائع
سيكون من الحكمة مهندسي الفضاء الذين يأملون في تطوير حياتهم المهنية وكسب إمكاناتهم استكمال الدورات الدراسية الهندسية الخاصة بهم مع دورات في الكتابة / الاتصالات والإدارة و اعمال. المهارات في هذه المجالات ضرورية للمهندسين رفيعي المستوى الذين يشرفون على المهندسين والفنيين الآخرين.
أفضل المدارس لهندسة الفضاء
العديد من البرامج الهندسية الصغيرة لا تقدم ببساطة هندسة الطيران بسبب الطبيعة المتخصصة للغاية لهذا المجال والحاجة إلى الوصول إلى المعدات والمرافق باهظة الثمن. المدارس أدناه ، المدرجة أبجديا ، لديها برامج مثيرة للإعجاب.
- معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: Caltech هي مدرسة من غير المحتمل أن تظهر في هذه القائمة ، لأنها تقدم قاصرًا في الفضاء ، وليس رائدًا. سيقوم الطلاب المهتمون بهندسة الطيران بإكمال المتطلبات الثانوية بالإضافة إلى تخصص في تخصص مثل الهندسة الميكانيكية. نسبة 3 إلى 1 من الطلاب / أعضاء هيئة التدريس في Caltech ومختبرات الطيران العليا الممتازة تجعلها مكانًا حيث يمكن حتى لقاصر هندسة الطيران العمل بشكل وثيق مع أعضاء هيئة التدريس وطلاب الدراسات العليا في حقل.
- جامعة امبري ريدل للطيران: في حين لا يميل Embry-Riddle في دايتونا بيتش إلى أعلى تصنيفات برامج هندسة الطيران ، فإن تركيزها بالليزر على علم الطيران و يمكن للحرم الجامعي مع مطاره الخاص أن يجعله مؤسسة مثالية للطلاب الذين لديهم اهتمامات في الجانب المرتبط بالأرض من هندسة الطيران. يمكن الوصول إلى الجامعة أيضًا بشكل أسهل من أي من المدارس الأخرى المعروضة هنا: درجات SAT و ACT التي هي أعلى بقليل من المتوسط غالبًا ما تكون كافية.
- جورجيا تك: مع أكثر من 1200 تخصص في هندسة الطيران ، تمتلك Georgia Tech أحد أكبر البرامج في البلاد. مع الحجم يأتي العديد من الموارد بما في ذلك أكثر من 40 من أعضاء هيئة التدريس المسار ، مختبر التعلم التعاوني (Aero Maker Space) ، والعديد من مرافق البحث التي يمكنها التعامل مع عمليات الاحتراق والديناميكية الهوائية عالية السرعة اختبارات.
- معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: كانت MIT موطنًا لنفق الرياح منذ عام 1896 ، و AeroAstro هي الأقدم والأكثر شهرة في البلاد. وقد ذهب الخريجين إلى مناصب عليا في وكالة ناسا والقوات الجوية والعديد من الشركات الخاصة. سواء كان تصميم الطائرات بدون طيار أو السواتل الصغيرة ، يتلقى الطلاب الكثير من الخبرة العملية في مرافق مثل مختبر أنظمة الفضاء ومختبر جيلب.
- جامعة بوردو: تخرج Purdue 24 رائد فضاء ، 15 منهم من كلية الطيران والملاحة الفضائية. تضم الجامعة ستة مراكز للتميز تتعلق بهندسة الطيران ، ولدى الطلاب الكثير من فرص للانخراط في البحث بما في ذلك من خلال SURF ، زمالة البحوث الجامعية الصيفية برنامج.
- جامعة ستانفورد: تعد ستانفورد واحدة من أكثر الجامعات المرموقة والانتقائية في البلاد ، ويصنف برنامجها للملاحة الجوية والفضائية باستمرار ضمن أفضل الجامعات في البلاد. يعتمد برنامج البكالوريوس على المشروع ، ويتعلم جميع الطلاب تصور وتصميم وتنفيذ وتشغيل الأنظمة المتعلقة بهندسة الطيران. يمنحها موقع ستانفورد في قلب وادي السيليكون ميزة بحثية هندسية تتعلق بالأتمتة والبرمجة المدمجة وتصميم النظام.
- جامعة ميشيغان: تأسس برنامج ميشيغان للفضاء منذ أكثر من 100 عام ، وله تاريخ طويل وغني. يتخرج البرنامج حوالي 100 طالب جامعي في السنة ، ويدعمهم 27 من أعضاء هيئة التدريس المسار الوظيفي. تضم الجامعة 17 منشأة بحثية تدعم العمل في هندسة الطيران. وتشمل هذه مرصد جبل الخوخ ، ونفق الرياح الأسرع من الصوت ، ومختبر هندسة الدفع والاحتراق.
متوسط رواتب مهندسي الفضاء
وفقا ل مكتب إحصاءات العمل، كان متوسط الأجر السنوي لمهندسي الفضاء في الولايات المتحدة 113،030 دولارًا أمريكيًا في عام 2017 (يمكن للميكانيكيين والفنيين الذين يعملون في معدات الطائرات وإلكترونيات الطيران أن يتوقعوا تحقيق نصف هذا المبلغ). جدول الأجور يقدم راتبًا مهنيًا مبكرًا نموذجيًا لمهندسي الطيران بقيمة 68،700 دولارًا سنويًا ، ومتوسط الأجر في منتصف العمر الوظيفي هو 113،900 دولارًا سنويًا. يمكن أن تختلف الرواتب بشكل كبير اعتمادًا على ما إذا كان صاحب العمل مؤسسة خاصة أو حكومية أو مؤسسة تعليمية.
تضع نطاقات الأجور هذه مهندسي الطيران في وسط جميع المجالات الهندسية. يميل خبراء الفضاء إلى جعل أقل بقليل من مهندسين كهربائيين، ولكن أكثر بقليل من مهندسون ميكانيكيون و علماء المواد.