Τι είναι η αεροδιαστημική μηχανική; Μαθήματα, Εργασίες, Μισθοί

Η αεροδιαστημική μηχανική είναι τομέας STEM που επικεντρώνεται στο σχεδιασμό, την ανάπτυξη, τη δοκιμή και τη λειτουργία αεροσκαφών και διαστημικών οχημάτων. Το πεδίο περιλαμβάνει τη δημιουργία όλου του, από τα μικροσκοπικά αεροσκάφη έως τις διαπλανητικές ρουκέτες βαρέως ανελκυστήρα. Όλοι οι μηχανικοί της αεροδιαστημικής πρέπει να έχουν άριστη γνώση της φυσικής, αφού όλες οι ιπτάμενες μηχανές διέπονται από τους κανόνες της κίνησης, της ενέργειας και της δύναμης.

Λέξεις-κλειδιά: Μηχανική Αεροδιαστημικής

Με απλά λόγια, οι μηχανικοί της αεροδιαστημικής δουλεύουν σε οτιδήποτε πετάει. Σχεδιάζουν, δοκιμάζουν, παράγουν και διατηρούν ένα ευρύ φάσμα πιλοτικών και αυτόνομων αεροσκαφών και διαστημικών οχημάτων. Το πεδίο χωρίζεται συχνά σε δύο υπο-ειδικότητες:

• Αεροναυπηγοί μηχανικοί εργασία σε αεροσκάφη · δηλαδή, σχεδιάζουν και δοκιμάζουν οχήματα που πετούν μέσα στην ατμόσφαιρα της γης. Τα αεροσκάφη, τα ελικόπτερα, τα εμπορικά αεροσκάφη, τα αεριωθούμενα αεροπλάνα και τα πυραύλους κρουαζιέρας εμπίπτουν στην αρμοδιότητα ενός αεροναυτικού μηχανικού.
• Αστροναυτικοί μηχανικοί ασχολούνται με το σχεδιασμό, την ανάπτυξη και τη δοκιμή οχημάτων που αφήνουν την ατμόσφαιρα της γης. Αυτό περιλαμβάνει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών στρατιωτικού, κυβερνητικού και ιδιωτικού τομέα, όπως ρουκέτες, πυραύλους, διαστημικά οχήματα, πλανητικούς αισθητήρες και δορυφόρους.

Οι δύο υποπεριοχές αλληλοεπικαλύπτονται σημαντικά στα σύνολα δεξιοτήτων που απαιτούν και συνήθως και οι δύο ειδικότητες στεγάζονται στο ίδιο τμήμα στα πανεπιστήμια. Οι μεγαλύτεροι εργοδότες μηχανικών αεροδιαστημικής τείνουν να έχουν προϊόντα και έρευνα που αφορούν τόσο την αεροναυπηγική όσο και την αστροναυτική. Αυτό ισχύει για τις εταιρείες Boeing, Northrop Grumman, NASA, SpaceX, Lockheed Martin, JPL (Jet Propulsion Laboratory), τη General Electric και αρκετές άλλες εταιρείες.

Η φύση των θέσεων εργασίας στον τομέα της μηχανικής αεροδιαστημικής ποικίλλει σημαντικά. Μερικοί μηχανικοί ξοδεύουν το μεγαλύτερο μέρος του χρόνου τους μπροστά σε έναν υπολογιστή που χρησιμοποιεί εργαλεία μοντελοποίησης και προσομοίωσης. Άλλοι εργάζονται περισσότερο στις σήραγγες του αέρα και στα μοντέλα κλίμακας δοκιμών πεδίου και τα πραγματικά αεροσκάφη και διαστημικά οχήματα. Είναι επίσης σύνηθες για τους μηχανικούς της αεροδιαστημικής να συμμετέχουν στην αξιολόγηση των προτάσεων έργων, στον υπολογισμό των κινδύνων για την ασφάλεια και στην ανάπτυξη διαδικασιών παραγωγής.

Οι μηχανές πτήσης διέπονται από τους νόμους της φυσικής, έτσι ώστε όλοι οι μηχανικοί της αεροδιαστημικής έχουν σημαντική γείωση στη φυσική και τους συναφείς τομείς. Τα αεροσκάφη και τα διαστημικά σκάφη πρέπει επίσης να αντέχουν τις τεράστιες δυνάμεις και τα άκρα της θερμοκρασίας ενώ παραμένουν ελαφριά. Για το λόγο αυτό, οι μηχανικοί της αεροδιαστημικής θα έχουν συχνά καλή γνώση της επιστήμης των υλικών.

Οι μηχανικοί της αεροδιαστημικής πρέπει να έχουν ισχυρές δεξιότητες στα μαθηματικά και τα απαιτούμενα μαθήματα θα περιλαμβάνουν σχεδόν πάντοτε πολλούς μεταβλητούς λογισμούς και διαφορικές εξισώσεις. Για να αποφοιτήσουν σε τέσσερα χρόνια, οι μαθητές θα έχουν ιδανικά ολοκληρώσει ενιαία μεταβλητή λογισμού στο γυμνάσιο. Τα βασικά μαθήματα θα περιλαμβάνουν επίσης τη γενική χημεία, τη μηχανική και τον ηλεκτρομαγνητισμό.

Τα εξειδικευμένα μαθήματα στον τομέα είναι πιθανό να περιλαμβάνουν θέματα όπως αυτά:

• Αεροδυναμική
• Δυναμική πτήσης διαστήματος
• Προώθηση
• Δομική ανάλυση
• Ανάλυση και σχεδιασμός συστήματος ελέγχου
• Fluid Dynamics

Οι μηχανικοί της αεροδιαστημικής που ελπίζουν να προωθήσουν τη σταδιοδρομία τους και να κερδίσουν δυναμικό θα ήταν συνετό συμπληρώνουν τα μαθήματα μηχανικής τους με μαθήματα γραπτής / επικοινωνίας, διαχείρισης, και επιχείρηση. Οι δεξιότητες σε αυτούς τους τομείς είναι απαραίτητες για τους μηχανικούς υψηλού επιπέδου που εποπτεύουν άλλους μηχανικούς και τεχνικούς.

Πολλά μικρά προγράμματα μηχανικής δεν προσφέρουν απλά αεροδιαστημική μηχανική εξαιτίας της εξαιρετικά εξειδικευμένης φύσης του πεδίου και της ανάγκης πρόσβασης σε ακριβό εξοπλισμό και εγκαταστάσεις. Τα σχολεία που ακολουθούν, τα οποία απαριθμούνται αλφαβητικά, έχουν όλα εντυπωσιακά προγράμματα.

• Καλιφόρνια Ινστιτούτο Τεχνολογίας: Το Caltech είναι ένα απίθανο σχολείο για να εμφανιστεί σε αυτόν τον κατάλογο, επειδή προσφέρει έναν μικρό αερομεταφορέα, όχι ένα σημαντικό. Οι σπουδαστές που ενδιαφέρονται για την αεροδιαστημική μηχανική θα ολοκληρώσουν τις δευτερεύουσες απαιτήσεις εκτός από ένα σημαντικό σε μια εξειδίκευση, όπως η μηχανική. Ο δείκτης σπουδαστών / καθηγητών 3 έως 1 της Caltech και τα εξαιρετικά Graduate Aerospace Laboratories την καθιστούν μια θέση όπου ακόμη και ένας μικρός μηχανικός αεροδιαστημικής μπορεί να συνεργαστεί στενά με τους διδάσκοντες και τους μεταπτυχιακούς φοιτητές του πεδίο.
• Embry-Riddle Αεροναυτικό Πανεπιστήμιο: Ενώ το Embry-Riddle στο Daytona Beach δεν έχει την τάση να κατατάσσεται στην κορυφή των προγραμμάτων αεροναυπηγικής μηχανικής, η εστία του με λέιζερ στην αεροναυπηγική και μια πανεπιστημιούπολη με το δικό της αεροδρόμιο μπορεί να το κάνει ιδανικό θεσμό για φοιτητές με ενδιαφέροντα στην γειτονική πλευρά της αεροδιαστημικής μηχανικής. Το πανεπιστήμιο είναι επίσης πιο προσιτό από οποιοδήποτε από τα άλλα σχολεία που εμφανίζονται εδώ: Τα αποτελέσματα SAT και ACT που είναι λίγο πάνω από το μέσο όρο θα είναι συχνά επαρκή.
• Georgia Tech: Με περισσότερες από 1200 μεγάλες εταιρείες μηχανικής αεροδιαστημικής, η Georgia Tech έχει ένα από τα μεγαλύτερα προγράμματα στη χώρα. Με το μέγεθος έρχονται πολλοί πόροι, συμπεριλαμβανομένων των μελών των διδακτικών διδασκόντων των 40 κατοίκων, ένα εργαστήριο συνεργατικής μάθησης (το Aero Space Maker) και πολυάριθμες ερευνητικές εγκαταστάσεις που μπορούν να χειριστούν διαδικασίες καύσης και αεροδυναμική υψηλής ταχύτητας δοκιμές.
• Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης: Το MIT φιλοξενεί μια αεροδυναμική σήραγγα από το 1896 και το AeroAstro είναι το παλαιότερο και ένα από τα πιο διάσημα στη χώρα. Οι απόφοιτοι έχουν προχωρήσει στις κορυφαίες θέσεις της NASA, της Πολεμικής Αεροπορίας και πολλών ιδιωτικών εταιρειών. Είτε σχεδιάζοντας αεροσκάφη είτε μικροδορυφόρους, οι φοιτητές λαμβάνουν πολλές πρακτικές εμπειρίες σε εγκαταστάσεις όπως το Space Systems Lab και το Gelb Lab.
• Πανεπιστήμιο Purdue: Το Purdue έχει αποφοιτήσει από 24 αστροναύτες, 15 από τις σχολές αεροναυπηγικής και αστροναυτικής. Το πανεπιστήμιο φιλοξενεί έξι Κέντρα Αριστείας που σχετίζονται με την αεροδιαστημική μηχανική και οι μαθητές έχουν πολλά ευκαιρίες να εμπλακούν στην έρευνα, μεταξύ άλλων μέσω του SURF, της Καλοκαιρινής Προπτυχιακής Ερευνητικής Υποτροφίας Πρόγραμμα.
• πανεπιστημιο του Στανφορντ: Το Στάνφορντ είναι ένα από τα πιο αναγνωρισμένα και επιλεκτικά πανεπιστήμια της χώρας και το πρόγραμμα αεροναυπηγικής και αστροναυτικής είναι από τους καλύτερους στη χώρα. Το προπτυχιακό πρόγραμμα βασίζεται σε έργα και όλοι οι μαθητές μαθαίνουν να συλλάβουν, να σχεδιάσουν, να εφαρμόσουν και να λειτουργήσουν συστήματα που σχετίζονται με την αεροδιαστημική μηχανική. Η θέση του Stanford στην καρδιά του Silicon Valley προσφέρει ένα πλεονέκτημα για την έρευνα που σχετίζεται με την αυτοματοποίηση, τον ενσωματωμένο προγραμματισμό και το σχεδιασμό του συστήματος.
• Πανεπιστήμιο του Μισιγκαν: Ιδρύθηκε πριν από περισσότερα από 100 χρόνια, το αεροδιαστημικό πρόγραμμα του Μίτσιγκαν έχει μια μακρά και πλούσια ιστορία. Το πρόγραμμα απονέμει σε περίπου 100 προπτυχιακούς φοιτητές το χρόνο και υποστηρίζονται από 27 μέλη διδακτικού προσωπικού. Το πανεπιστήμιο φιλοξενεί 17 ερευνητικές εγκαταστάσεις που υποστηρίζουν την εργασία στον τομέα της αεροδιαστημικής μηχανικής. Αυτά περιλαμβάνουν το παρατηρητήριο βουνών ροδακινιάς, μια υπερηχητική αεροδυναμική σήραγγα και το εργαστήριο παραγωγής μηχανημάτων καύσης και καύσης.

Σύμφωνα με την Γραφείο Στατιστικών Εργασίας, η μέση ετήσια αμοιβή για μηχανικούς αεροδιαστημικής στις Ηνωμένες Πολιτείες ήταν $ 113.030 το 2017 (μηχανικοί και τεχνικοί που εργάζονται σε αεροσκάφη και αεροηλεκτρονικό εξοπλισμό μπορούν να περιμένουν να κάνουν το μισό αυτό το ποσό). Μισθολογικη κλιμακα παρουσιάζει ένα τυπικό μισθό πρόωρης σταδιοδρομίας για μηχανικούς αεροδιαστημικής ως $ 68.700 ετησίως και η μέση αμοιβή στα μέσα της σταδιοδρομίας ως $ 113.900 ετησίως. Οι μισθοί μπορούν να διαφέρουν σημαντικά ανάλογα με το αν ο εργοδότης είναι ιδιωτικό, κυβερνητικό ή εκπαιδευτικό ίδρυμα.

Αυτές οι σειρές αμοιβών τοποθετούν μηχανικούς αεροδιαστημικής στη μέση όλων των τομέων της μηχανικής. Οι εμπειρογνώμονες της αεροναυπηγικής τείνουν να κάνουν λίγο λιγότερο από ηλεκτρολόγους μηχανικούς, αλλά λίγο περισσότερο από μηχανικούς μηχανικούς και επιστήμονες υλικών.