Co to jest inżynieria kosmiczna? Kursy, oferty pracy, wynagrodzenia

Inżynieria lotnicza to dziedzina STEM skoncentrowana na projektowaniu, rozwoju, testowaniu i eksploatacji samolotów i statków kosmicznych. Pole to obejmuje tworzenie wszystkiego, od zminiaturyzowanych dronów po ciężkie rakiety międzyplanetarne. Wszyscy inżynierowie lotniczy muszą posiadać doskonałą znajomość fizyki, ponieważ wszystkie maszyny latające podlegają zasadom ruchu, energii i siły.

Najważniejsze informacje: inżynieria kosmiczna

Mówiąc najprościej, inżynierowie lotniczy pracują nad wszystkim, co lata. Projektują, testują, produkują i utrzymują szeroką gamę pilotowanych i autonomicznych statków powietrznych i kosmicznych. Dziedzinę tę często dzieli się na dwie podkategorie:

• Inżynierowie lotniczy praca na samolotach; to znaczy projektują i testują pojazdy latające w atmosferze ziemskiej. Drony, helikoptery, samoloty komercyjne, myśliwce i pociski wycieczkowe należą do kompetencji inżyniera lotniczego.
• Inżynierowie astronauci zajmować 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 dwa pola podrzędne znacznie się pokrywają w wymaganych przez siebie zestawach umiejętności i zazwyczaj obie specjalności mieszczą się w tym samym wydziale na uniwersytetach. Najwięksi pracodawcy inżynierów lotniczych mają zwykle produkty i badania, które dotyczą zarówno lotnictwa, jak i astronautyki. Dotyczy to Boeinga, Northrop Grumman, NASA, SpaceX, Lockheed Martin, JPL (Jet Propulsion Laboratory), General Electric i kilku innych firm.

Charakter miejsc pracy w inżynierii lotniczej jest bardzo zróżnicowany. Niektórzy inżynierowie spędzają większość czasu przed komputerem przy użyciu narzędzi do modelowania i symulacji. Inni pracują bardziej w tunelach powietrznych oraz w testach w skali modeli i rzeczywistych statków powietrznych i kosmicznych. Inżynierowie z branży lotniczej często biorą udział w ocenie propozycji projektów, obliczaniu ryzyka bezpieczeństwa i opracowywaniu procesów produkcyjnych.

Latające maszyny podlegają prawom fizyki, więc wszyscy inżynierowie lotniczy mają znaczące podstawy w fizyce i dziedzinach pokrewnych. Samoloty i statki kosmiczne muszą również wytrzymać ogromne siły i ekstremalne temperatury, pozostając jednocześnie lekkie. Z tego powodu inżynierowie przemysłu lotniczego często posiadają solidną wiedzę z zakresu inżynierii materiałowej.

Inżynierowie kosmiczni muszą mieć duże umiejętności matematyczne, a wymagane kursy prawie zawsze obejmują rachunek różniczkowy i równania różniczkowe. Aby ukończyć szkołę za cztery lata, uczniowie powinni ukończyć rachunek różniczkowy z jedną zmienną w szkole średniej. Kursy podstawowe obejmą również chemię ogólną, mechanikę i elektromagnetyzm.

Specjalistyczne kursy w tej dziedzinie mogą obejmować takie tematy, jak:

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

Mądrzy byliby inżynierowie z branży lotniczej, którzy mają nadzieję na rozwój kariery i potencjał zarobkowy uzupełnić swoje kursy inżynieryjne kursami pisania / komunikacji, zarządzania i biznes. Umiejętności w tych obszarach są niezbędne dla inżynierów wysokiego szczebla, którzy nadzorują innych inżynierów i techników.

Wiele małych programów inżynierskich po prostu nie oferuje inżynierii kosmicznej ze względu na wysoce specjalistyczny charakter dziedziny i potrzebę dostępu do drogiego sprzętu i urządzeń. Poniższe szkoły, wymienione alfabetycznie, mają imponujące programy.

• Kalifornijski Instytut Technologiczny: Caltech jest mało prawdopodobną szkołą, która pojawi się na tej liście, ponieważ oferuje lotnictwo mniejsze, a nie większe. Studenci zainteresowani inżynierią lotniczą spełnią drobne wymagania oprócz specjalizacji specjalizacyjnej, takiej jak inżynieria mechaniczna. Stosunek Caltech do liczby studentów w stosunku 3 do 1 oraz doskonałe Graduate Aerospace Laboratories sprawiają, że jest to miejsce gdzie nawet drobna inżynieria lotnicza może ściśle współpracować z wykładowcami i doktorantami z pole.
• Embry-Riddle Aeronautical University: Podczas gdy Embry-Riddle w Daytona Beach nie zajmuje czołowej pozycji w rankingach programów inżynierii kosmicznej, jej laserowa koncentracja na aeronautyce i kampus z własnym lotniskiem może uczynić go idealną instytucją dla studentów zainteresowanych ziemską stroną inżynierii kosmicznej. Uczelnia jest również bardziej dostępna niż jakakolwiek inna szkoła tutaj wymieniona: wyniki SAT i ACT, które są nieco powyżej średniej, często będą wystarczające.
• Georgia Tech: Posiadając ponad 1200 głównych inżynierii lotniczej, Georgia Tech ma jeden z największych programów w kraju. Wraz z rozmiarem pojawia się wiele zasobów, w tym ponad 40-etatowych wykładowców, kolaboracyjne laboratorium edukacyjne (Aero Maker Space) oraz liczne obiekty badawcze, które mogą obsługiwać procesy spalania i aerodynamikę o dużej prędkości testowanie.
• Instytut Technologii w Massachusetts: MIT jest domem dla tunelu aerodynamicznego od 1896 roku, a jego AeroAstro jest najstarszym i jednym z najbardziej prestiżowych w kraju. Absolwenci osiągnęli najwyższe stanowiska w NASA, lotnictwie i wielu prywatnych firmach. Niezależnie od tego, czy projektują drony, czy mikrosatelity, studenci otrzymują wiele praktycznych doświadczeń w takich obiektach, jak Space Systems Lab i Gelb Lab.
• Uniwersytet Purdue: Purdue ukończył 24 astronautów, w tym 15 ze Szkoły Aeronautyki i Astronautyki. Na uniwersytecie znajduje się sześć centrów doskonałości związanych z inżynierią lotniczą i kosmonautyczną, a studenci mają ich mnóstwo możliwości zaangażowania się w badania, w tym poprzez SURF, Summer Undergraduate Research Fellowship Program.
• Uniwersytet Stanford: Stanford jest jednym z najbardziej prestiżowych i wybiórczych uniwersytetów w kraju, a jego program aeronautyki i astronautyki konsekwentnie należy do najlepszych w kraju. Program licencjacki jest oparty na projektach, a wszyscy uczniowie uczą się wymyślać, projektować, wdrażać i obsługiwać systemy związane z inżynierią lotniczą. Lokalizacja Stanford w sercu Doliny Krzemowej daje przewagę w badaniach inżynieryjnych związanych z automatyzacją, programowaniem wbudowanym i projektowaniem systemu.
• University of Michigan: Założony ponad 100 lat temu program lotniczy w Michigan ma długą i bogatą historię. Program kończy około 100 studentów rocznie, a ich wsparciem jest 27 członków kadry kierowniczej. Na uniwersytecie znajduje się 17 obiektów badawczych, które wspierają pracę w inżynierii kosmicznej. Należą do nich Peach Mountain Observatory, naddźwiękowy tunel aerodynamiczny oraz laboratorium inżynierii napędu i spalania.

Według Biuro Statystyki Pracy, mediana rocznej płacy dla inżynierów lotniczych w Stanach Zjednoczonych wyniosła 113 030 USD w 2017 r. (mechanicy i technicy pracujący na samolotach i sprzęcie lotniczym mogą liczyć na połowę tej kwoty). Tabela płac przedstawia typowe wynagrodzenie na początku kariery dla inżynierów lotniczych w wysokości 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 zakresy płac umieszczają inżynierów lotnictwa w centrum wszystkich dziedzin inżynierii. Eksperci z branży lotniczej robią zwykle mniej niż inżynierowie elektrycy, ale trochę więcej niż inżynierowie mechanicy i materiałoznawcy.