هوا فضا

[ENG.SAHAND 31645]

ماهيت كار

مهندسين هوا- فضا مسئوليت طراحي و ساخت ماشينهاي غير عادي ، از هواپيماهاي با وزن بيش از 250 تن گرفته تا فضا پيماهائي كه قادر به طي مسافتهاي طولاني با سرعتي بالاتر از 30000 كيلومتر در ساعت هستند ، ميباشند. آنها هواپيماها و فضاپيماها و موشكها را طراحي كرده و توسعه داده ومورد آزمايش قرار ميدهند و بر مراحل ساخت آنها نظارت ميكنند . مهندسين هوا- فضايي كه با هواپيما سروكار دارند را مهندسين هوانوردي و آنهائي را كه اختصاصا با فضاپيما كار ميكنند ، مهندسين فضانوردي گويند .

مهندسين هوا- فضا فناوريهاي جديدي را براي استفاده در هوانوردي ،‌ سيستمهاي دفاعي و اكتشافات فضائي بوجود آورده و اغلب در زمينه هايي مانند طراحي ساختار ، هدايت ، ناوبري و مراقبت ، تجهيز و ارتباطات و يا شيوه هاي توليد متخصص ميشوند. آنها اغلب از طراحي رايانه اي ( كد ) ،‌ دستگاههاي خودكار ( روبوتيكز) ، ليزر و تجهيزات نوري الكترونيكي پيشرفته در كارشان بهره ميگيرند.

آنها ممكن است درزمينه يكي از توليدات خاص هوا- فضا مانند حمل و نقل تجاري (هواپيماهاي باري و مسافربري ) ، جتهاي جنگنده نظامي ، هليكوپترها ، فضا پيماها و يا موشكها وراكتها تخصص بگيرند.

مهندسين هوا- فضا ممكن است در آيروديناميك ( دانش مربوط به حركت اجسام در گازها و هوا ) ،‌ ترموديناميك ( مبحث فعاليت مكانيكي و رابطه آن با حرارت ) ،‌ مكانيك سماوي ، نيروي محركه ، آكوستيك ( علم اصوات ) ، و يا سيستمهاي هدايت و مراقبت ، مهارت داشته باشند.

مهندسين هوا- فضا عموما در صنعت هوا- فضا به كار گرفته ميشوند ، اگر چه مهارت آنها به صورت روزافزوني در رشته هاي ديگر نيز كاربرد پيدا ميكند. به عنوان مثال ،‌در صنعت توليد وسايط نقليه موتوري ، مهندسين هوا- فضا خودروهائي را با مقاومت هوائي كمتر طراحي ميكنند كه اين كار، كارآيي مصرف سوخت آنها را بالاتر ميبرد.

فرصتهاي شغلي

بيشترين فرصتهاي كاري براي مهندسين هوا- فضا در صنايع توليد هواپيما ، قطعات هواپيما ،‌ موشكهاي هدايت شونده و فضا پيما ميباشد. بعضي از آنها به استخدام وزارت دفاع در مي آيند . ديگر فرصتهاي شغلي در زمينه هاي خدمات مهندسي و ساخت و ساز ، سرويسهاي تحقيقاتي و آزمايشي و شركتهاي تجهيزات ناوبري ميباشند.

چشم انداز آينده

با افزايش نياز به صنايع دفاعي ،‌ نياز به متخصصين اين رشته نيز افزايش ميابد. از طرف ديگر ،‌ با رشد ترافيك هوائي و افزايش تعداد مسافران و نيز براي جايگزيني ناوگانهاي هوائي موجود با هواپيماهائي با سرعت بالاتر و مصرف سوخت كمتر ، نياز به مهندسين هوا- فضا افزايش خواهد يافت . با گرايش شركتهاي سازنده هواپيما براي استفاده از فناوري موجود در زمينه هاي جديد، فرصتهاي شغلي جديدي براي اين مهندسين بوجود خواهد آمد. بعضي فرصتهاي استخدامي نيز در صنايعي كه واضحا با هوا- فضا ارتباطي ندارند ، مانند صنايع اتومبيل سازي ايجاد خواهد شد.

ميزان درآمد

درآمد ميانگين ساليانه براي مهندسين هوا- فضا درسال 2000 در ايالات متحده 67930 دلار بوده است .

رشته هوافضا در دانشگاههاي ايران

هدف رشته دانشگاهی هوافضا تربیت کارشناسانی است که کارکنان مورد نیاز محاسبات، طراحی، پژوهش و ساخت صنایع گوناگون هواپیمایی، بالگردسازی و موشکی را فراهم سازند. دانشجویان این رشته موظف هستند که در طی تحصیل ۳ واحد پروژه بگیرند و در تابستان نیز در دفاتر مهندسی صنایع مربوط کارآموزی بکنند .

دروس تخصصی رشته مهندسی هوافضا بر چهار پایه کلی استوارند: هواپویش (آیرودینامیک)، پیشرانه‌ها (جلوبرنده ها)، مکانیک پرواز، سازه‌های هوافضایی و هواکشسانی.

 

هواپویش

هواپویِش یا آیرودینامیک به مطالعه و بررسی جریان هوا، محاسبه نیروها و گشتاورهای ناشی از آن بر روی جسم پرنده می‌پردازد. مهندس هوافضا با فراگیری این دانش به تحلیل جریان‌های پیچیده در اطراف پیکرهای پرنده پرداخته و با به دست آوردن نیروهای هواسرشی امکان بررسی پایداری و طراحی سازه را فراهم می‌کند .

 

 

پیشرانه ها

درس پیشرانه‌ها به مطالعه و بررسی سامانه‌های جلوبرنده اعم از موتورهای پیستونی، چرخپره‌ای (توربینی)، موشک‌ها و نحوه تولید نیروی رانش در آنها می‌پردازد.

 

 

مکانیک پرواز

مکانیک پرواز به مطالعه و بررسی رفتار و حرکات هواگرد با بهره گیری از داده‌های هواپویشی، هندسی و وزنی می‌پردازد و در واقع علم مکانیک پرواز از عملکرد تشکیل می‌شود و عملکرد به بررسی برد، مسافت نشست و برخاست، مداومت پروازی در سرعت‌های گوناگون و پایداری و کنترل وسایل پرنده می‌پردازد .

سازه‌های هوافضایی

سازه‌های هوافضایی به مطالعه و بررسی سازه‌های هواپیما و دیگر هوا/فضاگردها می‌پردازد و هدف آن طراحی سازه‌هایی است که علاوه بر استواری کافی در برابر بارهای آیرودینامیکی و دیگر بارهای استاتیکی وارد بر وسایل پرنده، کمترین وزن ممکن را نیز داشته باشند.

 

هواکشسانی

هواکشسانی یا آیروالاستیسیته برهمکنش نیروهای هواسرشی و نرمش سازه‌ای است که می‌تواند باعث اهتزاز (فلاتر)، واگرایی و جز اینها شود.

رشته دانشگاهی هوافضا خویشاوندی زیادی با تمامی گرایشهای مهندسی مکانیک دارد به این جهت دارای شماری درس‌های مشترک با گرایشهای مهندسی مکانیک مثل مکانیک جامدات و مکانیک شاره‌ها است .

پایه بیشتر این درس‌ها بر ریاضی است، مانند دینامیک سیالات برای آئرودینامیک یا معادلات حرکت برای دینامیک پرواز. با این‌همه، اجزا تجربی بسیاری نیز در این رشته وجود دارد. از نظر تاریخی، این اجزا تجربی از آزمایش مدلهای کوچک و نمونه اولیه، در تونل باد و یا در فضای باز منشا گرفته است. پیشرفت‌های رایانه ما را قادر ساخته از دینامیک سیالات رایانه‌ای، و شبیه سازی رفتار سیال، برای کاهش هزینه و زمان صرف شده در آزمایش تونل باد استفاده کنیم.