Co to jest inżynieria lotnicza?

Wymagane zajęcia, perspektywy pracy i średnie wynagrodzenia dla absolwentów

NASA za pośrednictwem Getty Images / Getty Images

Inżynieria lotnicza to dziedzina STEM skupiająca się na projektowaniu, rozwoju, testowaniu i eksploatacji samolotów i statków kosmicznych. Dziedzina obejmuje tworzenie wszystkiego, od zminiaturyzowanych dronów po ciężkie rakiety międzyplanetarne. Wszyscy inżynierowie lotnictwa i kosmonautyki muszą posiadać doskonałą znajomość fizyki, ponieważ wszystkie maszyny latające rządzą się prawami ruchu, energii i siły.

Kluczowe wnioski: inżynieria lotnicza

• Pole zajmuje się rzeczami, które latają. Inżynierowie lotnictwa skupiają się na samolocie, podczas gdy inżynierowie astronautyczni na statkach kosmicznych.
• Inżynieria lotnicza czerpie w dużej mierze z fizyki i matematyki; nawet drobne błędy w obliczeniach mogą być śmiertelne podczas pracy z samolotami i statkami kosmicznymi.
• Inżynieria lotnicza jest wysoce wyspecjalizowaną dziedziną, a kierunek ten nie jest oferowany przez wszystkie szkoły z programami inżynierskimi.

Co robią inżynierowie lotnictwa?

Mówiąc najprościej, inżynierowie lotnictwa pracują nad wszystkim, co lata. Projektują, testują, produkują i utrzymują szeroką gamę pilotowanych i autonomicznych samolotów i pojazdów kosmicznych. Dziedzina jest często podzielona na dwie podspecjalizacje:

Inżynierowie lotnictwapraca na samolotach; to znaczy projektują i testują pojazdy, które latają w atmosferze ziemskiej. Drony, helikoptery, samoloty komercyjne, myśliwce i pociski manewrujące – wszystkie należą do kompetencji inżyniera lotnictwa.Inżynierowie astronautycznizajmują się projektowaniem, rozwojem i testowaniem pojazdów opuszczających ziemską atmosferę. Obejmuje to szeroki zakres zastosowań wojskowych, rządowych i sektora prywatnego, takich jak rakiety, pociski, pojazdy kosmiczne, sondy planetarne i satelity.

Te dwie poddziedziny w znacznym stopniu pokrywają się pod względem wymaganych umiejętności, a zazwyczaj obie specjalności mieszczą się w tym samym wydziale na uniwersytetach. Najwięksi pracodawcy inżynierów lotniczych mają zwykle produkty i badania, które obejmują zarówno aeronautykę, jak i astronautykę. Dotyczy to Boeinga, Northrop Grumman, NASA, SpaceX, Lockheed Martin, JPL (Jet Propulsion Laboratory), General Electric i kilku innych firm.

Charakter zawodów związanych z inżynierią lotniczą i kosmonautą jest bardzo zróżnicowany. Niektórzy inżynierowie spędzają większość czasu przed komputerem, korzystając z narzędzi do modelowania i symulacji. Inni pracują częściej w tunelach powietrznych oraz w terenie testując modele w skali oraz rzeczywiste samoloty i pojazdy kosmiczne. Często inżynierowie z branży lotniczej biorą udział w ocenie propozycji projektów, obliczaniu zagrożeń bezpieczeństwa i opracowywaniu procesów produkcyjnych.

Co studiują inżynierowie lotnictwa w college'u?

Maszyny latające rządzą się prawami fizyki, więc wszyscy inżynierowie lotnictwa mają solidne podstawy w fizyce i dziedzinach pokrewnych. Samoloty i statki kosmiczne muszą również wytrzymać ogromne siły i ekstremalne temperatury, pozostając jednocześnie lekkimi. Z tego powodu inżynierowie lotnictwa często mają solidną wiedzę z zakresu materiałoznawstwa.

Inżynierowie lotnictwa muszą mieć duże umiejętności matematyczne, a wymagane kursy prawie zawsze będą obejmować rachunek różniczkowy wielu zmiennych i równania różniczkowe. Aby ukończyć studia za cztery lata, najlepiej byłoby, gdyby uczniowie ukończyli rachunek jednej zmiennej w szkole średniej. Kursy podstawowe będą również obejmować chemię ogólną, mechanikę i elektromagnetyzm.

Kursy specjalistyczne w tej dziedzinie mogą obejmować takie tematy jak:

• Aerodynamika
• Dynamika lotów kosmicznych
• Napęd
• Analiza strukturalna
• Analiza i projektowanie systemów sterowania
• Dynamika płynów

Inżynierowie lotnictwa, którzy mają nadzieję na rozwój kariery i potencjał zarobkowy, powinni uzupełnić swoje zajęcia inżynierskie kursami z pisania / komunikacji, zarządzania i biznesu. Umiejętności w tych dziedzinach są niezbędne dla inżynierów wysokiego szczebla, którzy nadzorują innych inżynierów i techników.

Najlepsze szkoły inżynierii kosmicznej

Wiele małych programów inżynierskich po prostu nie oferuje inżynierii lotniczej ze względu na wysoce wyspecjalizowany charakter tej dziedziny i potrzebę dostępu do drogiego sprzętu i obiektów. Wszystkie poniższe szkoły, wymienione alfabetycznie, mają imponujące programy.

• Instytut Technologiczny w Kalifornii : Caltech jest mało prawdopodobną szkołą, która pojawiła się na tej liście, ponieważ oferuje niepełnoletnią szkołę lotniczą, a nie specjalizację. Studenci zainteresowani inżynierią lotniczą, oprócz specjalizacji, takiej jak inżynieria mechaniczna, spełnią drobne wymagania. Stosunek 3 do 1 studentów na wykładowców i doskonałe Graduate Aerospace Laboratories sprawiają, że jest to miejsce, w którym nawet małoletni inżynier lotniczy może ściśle współpracować z wykładowcami i absolwentami w tej dziedzinie.
• Uniwersytet Lotniczy Embry-Riddle : Podczas gdy Embry-Riddle w Daytona Beach nie zajmuje czołowej pozycji w rankingach programów inżynierii lotniczej i kosmicznej, jego laserowe skupienie się na aeronautyce i kampus z własnym lotniskiem może sprawić, że będzie to idealna instytucja dla studentów zainteresowanych stroną przyziemną inżynierii lotniczej. Uczelnia jest również bardziej dostępna niż jakakolwiek z innych przedstawionych tutaj szkół: wyniki SAT i ACT, które są nieco powyżej średniej, często będą wystarczające.
• Instytut Technologii w Massachusetts: MIT jest siedzibą tunelu aerodynamicznego od 1896 roku, a AeroAstro jest najstarszym i jednym z najbardziej prestiżowych w kraju. Absolwenci zajęli najwyższe stanowiska w NASA, Siłach Powietrznych i wielu prywatnych firmach. Niezależnie od tego, czy projektują drony, czy mikrosatelity, uczniowie otrzymują mnóstwo praktycznego doświadczenia w takich obiektach, jak Space Systems Lab i Gelb Lab.
• Uniwersytet Purdue : Purdue ukończył 24 astronautów, 15 z nich w Szkole Lotnictwa i Astronautyki. Na uniwersytecie znajduje się sześć Centrów Doskonałości związanych z inżynierią lotniczą, a studenci mają wiele możliwości zaangażowania się w badania, w tym poprzez SURF, letni program stypendialny na studia licencjackie.
• Uniwersytet Stanford : Stanford jest jednym z najbardziej prestiżowych i selektywnych uniwersytetów w kraju, a jego program Aeronautics & Astronautics niezmiennie plasuje się wśród najlepszych w kraju. Program studiów licencjackich opiera się na projektach, a wszyscy studenci uczą się wymyślać, projektować, wdrażać i obsługiwać systemy związane z inżynierią lotniczą. Lokalizacja Stanford w sercu Doliny Krzemowej daje mu przewagę w badaniach inżynieryjnych związanych z automatyzacją, programowaniem wbudowanym i projektowaniem systemów.

• Średnie wynagrodzenia inżynierów lotniczych

  Według Biuro Statystyki Pracy, mediana rocznej pensji inżynierów lotnictwa i kosmonautyki w Stanach Zjednoczonych wyniosła w 2017 r. 113 030 USD (mechanicy i technicy pracujący przy samolotach i sprzęcie awionicznym mogą liczyć na połowę tej kwoty). Tabela płac przedstawia typową pensję na początku kariery dla inżynierów lotniczych na poziomie 68 700 USD rocznie, a średnia płaca w połowie kariery wynosi 113 900 USD rocznie. Wynagrodzenia mogą się znacznie różnić w zależności od tego, czy pracodawca jest instytucją prywatną, rządową czy edukacyjną.

  
  
  

  Te przedziały płac stawiają inżynierów lotniczych w centrum wszystkich dziedzin inżynierii. Eksperci z branży lotniczej zarabiają nieco mniej niż inżynierowie elektrycy , ale trochę więcej niż inżynierowie mechanicy oraz materiałoznawcy .