Mis On Kosmosetööstus?

{h1}

Lennundustehnoloogia tegeleb lennukite projekteerimise ja ehitamisega. Seal on kaks peamist eriala: lennundustehnika ja astronautika insener.

Lennundustehnoloogia tegeleb lennukite projekteerimise ja ehitamisega. See on üks uusimaid tehnikavaldkondi ja algas 19. sajandil esimese katsetusega mootoriga lennuga. Tehnoloogia edenedes tekkis kaks eriala; aeronavigatsioonitehnoloogia, mis hõlmab selliste õhusõidukite nagu jõuvõtuvõllid kui lennukid, purilennukid, fikseeritud õhusõidukite ja düüside, autogüroode ja helikopterite projekteerimine; ja astronautika insener, mis keskendub kosmoselaevade projekteerimisele ja arendamisele.

Teisisõnu on lennundustehnikud peamiselt seotud Maa atmosfääri lendavate õhusõidukite projekteerimisega, samal ajal kui Ameerika Ühendriikide tööstatistika büroo (BLS) andmetel töötavad astronautika insenerid teaduse ja tehnoloogiaga kosmoselaevu, mis lendavad väljaspool Maa atmosfääri.

Ajaloo ja kosmoseuuringute ajalugu

Varasemate, kergemate õhuvarustusega uuendusmehhanismide hulka kuulus Jules Henri Giffard, kes 1852. aastal lendas esimest juhitavat aurukoormust; Charles Renard ja Arthur Constantin Krebs, kes 1884. aastal lendas oma esimese lähtekohaga naasmiseks esimest masintersõukot; ja Ferdinand von Zeppelin, kes ehitas ja lendas esimese jäik õhulaeva 1900. aastal.

Suur osa varajastest töödest, mis viisid lennukisse, hõlmasid purilennukeid ja 19. sajandil nägime kümneid sõude eksperimente. Sir George Cayley väljendas 1804. aastal alguse saanud õhuruumi, mis oli õhust raskem kui õhk, ja 1856. aastal lendas Jean-Marie Le Bris esimest mehitatud sõidureid, mis tõusid kõrgemale oma käivituspunktist. Le Bris tegi seda, kui hobune tõmbas purilennukit rannas.

Sobiva mootori puudumine häiris paljusid varajasi jõupingutusi, kui jõudis lennule, mis oli raskem kui õhk. Esimene edukas mootoriga lend krediteeritakse Orville'ile ja Wilbur Wright'ile. Vennad hõlmasid sobiva võimsusega mootori lifti, kaalu, tõmbejõu ja tõukejõu kontseptuleid ning piki-, rull- ja kallutamise kolmeastmelist kontrolli. Seda tehes loonud leiutajad esimese lennuki, mis suudab oma võimsusega tõusta ja ronida, lendab märkimisväärsetel kaugustel ja teeb kontrollitud maandumise.

Pärast fikseeritud äärmiste lennukite leiutist tulid esimesed pöörlevate õhusõidukite hulka autogürood ja helikopterid. Põhinedes põhimõtetele, mida esmakordselt näidati Hiina 400-st B.C.-le kuuluvatest lendavatest mänguasjadest, on pöörleva õhusõiduki idee inspireerinud mitmeid leiutajaid vertikaalse lendu katsetamiseks pöörleva sõukruviga. Ehitati mitmeid vedrude ja kummiribadega varustatud väikesi mudeleid, kuid esimene tõeline helikopter tuli oodata sobivalt mootorilt.

Helikopteri ja autogüroskoobjektid arenevad edasi järgmise kümne aasta jooksul järk-järgult. Juan de la Cierva on loonud autogüroot, fikseeritud tiibadega õhusõidukit, mis kasutab tõstmiseks rootorit ja tõukejõu propellerit. Tema edusammud pöörlevas disainis viidi otse esimesse kaasaegsesse helikopterisse, mis anti üldiselt Igor Sikorskile 1942. aastal.

Lennundustööstuse teine ​​pool on raketikütus ja kosmoselaev. Kõige kuulsamad pioneerid selles valdkonnas olid Robert Goddard, kes ehitas ja edukalt käivitas esimese vedelkütusega raketi; Werner von Braun, kes töötas välja esimese ballistiliste rakettide ja sai NASA Marshalli lennukeskuse esimeseks juhiks; ja Konstantin Tsiolkovsky, keda peetakse vene raketiõpetuse isaks.

Mitmed astronaudid olid kosmosesõidukite insenerid, sealhulgas kosmosesüstiku Columbia katastroofis suri esimene India-sündinud naine kosmoses Kalpana Chawla; ja Neil Armstrong, esimene mees kuu. Armstrong ise kord ütles: "Olen ja kunagi saab, valge sokid, tasku kaitsja nerdy insener."

Teised tuntud kosmosetööstuse insenerid on Boback Ferdowski, "Mohawk Guy", kes teenindab NASA Marsi uudishimuliste missioonide lendude juhti ja Burt Rutan, kelle firma Scaled Composites kujutas esimest valitsusväliste mehitatud kosmoselaevu SpaceShipOne'i.

Mida kosmosetehnika insener teeb?

Lennundus-ja kosmosesõidukite insenerid projekteerivad õhusõidukeid, kosmoseaparaate, satelliite ja raketid vastavalt BLS. Lisaks sellele katsetavad need insenerid prototüüpe, et veenduda, et need toimivad vastavalt plaanidele. Need spetsialistid kujundavad ka kõnealuste veesõidukite komponente ja komplekte; need osad hõlmavad mootoreid, lennukeid, tiibu, maandumissüsteemi, juhtimissüsteeme ja -vahendeid. Lisaks võivad insenerid täita või kirjutada hävitava ja mittepurustava testimise spetsifikatsioonid õhusõidukite ja nende osade tugevuse, funktsionaalsuse, usaldusväärsuse ja pikaajalise vastupidavuse kohta.

Siin on mõningad hiljutised kosmosetehnoloogia märkused:

  • Paljud kosmosesõbralikud uuendused teevad endasse autotehnoloogiasse, näiteks termoelektrilised generaatorid, mis kasutavad soojust elektri tootmiseks, ja vesinikkütuseelemendid, mis kasutavad vesinikgaasi ja segavad seda hapnikuga, et saada kasulikku elektrit, soojust ja vett.
  • Inseneride meeskond on välja töötanud algoritmi, mis aju laineid saab muuta lendude käskudeks. Meeskond loodab muuta meelekontrollitud lennukid reaalsuseks.
  • Teadlased seavad tahtlikult üles rahvusvahelise kosmosejaama tulekahju, et uurida "lahe põlevaid" leegiaineid, mis võivad viia tõhusamatele mootoritele, mis vähendavad keskkonda saastumist.

Tänapäeva kosmosetööstuse insenerid töötavad endiselt koos aerodünaamika põhikontseptsioonidega ning neil peab olema ka lennukite jõujaamade, nagu kolbmootorite, turboproteeside ja düüside tööoskused, sõnul BLS.

Astronautika insenerid peavad samuti mõistma täiendavaid mõisteid, nagu kosmosesõidukite tõukejõusüsteemid, mis sisaldavad tahkete ja vedelkütuste raketid koos ioonveduga. Manööverdatud missioonid nõuavad elutähtsusega süsteeme õhu, toidu, vee, temperatuuri kontrolli ja jäätmekäitluse tagamiseks, mistõttu peavad ka kosmoselennunduse insenerid nende mõistetega kursis olema.

Lennundustehnoloogia nõuab põhjalikke oskusi ja mõistmist füüsikas, matemaatikas, aerodünaamikas ja materjaliteaduses. Nimetatud spetsialistid peavad olema kursis arenenud materjalidega, nagu metallisulamid, keraamika, polümeerid ja komposiidid. Need teadmised võimaldavad inseneridel ennustada disainilahenduste jõudlust ja rikete tingimusi enne, kui need on isegi ehitatud.

Üha enam kosmosetööstuse insenerid toetuvad arvutipõhiste projekteerimise (CAD) süsteemidele, mis võimaldavad kiirelt ja hõlpsalt koostada ja muuta disainilahendusi ja valmisosade ja -komplektide 3D-kujutist. Arvuti simulatsioonid on muutunud oluliseks mootorite, tiivade, juhtimispindade ja mootorite virtuaalsete katsetuste läbiviimiseks ning isegi kõikides õhusõidukites ja kosmosesõidukites kõikides võimalikes tingimustes.

Altair Engineering, Inc.'i Aerospace Solutions'i asepresidendi Robert Yancey sõnul on simulatsioonil suurem mõju kontseptsioonide kujundamisel. See eeldab, et disainiinsenerid, kellel pole tavapäraselt simulatsiooni oskusi, hakkavad omandama mõningast pädevust simulatsioonis. " Arvuti simulatsioonid on oluliselt vähendanud pilootide katsetamise ja ebaõnnestunud missioonide maksumust.

Kus on kosmosesõidukite insenerid?

Lennunduses kasutatavad insenerid töötavad tavaliselt professionaalsetes kontoriseadetes. Vastavalt BLS-ile võivad nad aeg-ajalt külastada tootmis- ja katsetusrajatisi, kus probleem või seade vajab nende isiklikku tähelepanu. Lennunduse insenerid töötavad peamiselt töötlevas tööstuses ja föderaalvalitsuses. Lisaks valitakse rahvusvahelise kosmosejaama tööks välja valitud mõned kosmosetööstuse insenerid.

Enamik lennundustööstuse töökohti vajab vähemalt inseneriõppe bakalaureusekraadi. Paljud tööandjad, eriti need, kes pakuvad insenerikonsultatsiooniteenuseid, vajavad ka professionaalse inseneri sertifitseerimist. Juhtimise edendamine nõuab sageli magistrikraadi ning insenerid vajavad jätkuvat haridust ja koolitust, et jätkata tehnoloogia, materjalide, arvuti riistvara ja tarkvara arengut ning valitsuse eeskirju. Lisaks on paljud lennundustehnikud USA Aeronautika ja Astronautika Instituudist (AIAA).

Mõned kosmosesõidukite insenerid töötavad riigikaitsega seotud projektide puhul ja peavad BLS-i kohaselt saama turvameetmeid.

Salari.com sõnul on alates 2014. aasta juulust bakalaureusekraadiga värskelt väljaõppe saanud lennunduspersonali palgavahemik 52 572 dollarit kuni 73 535 dollarini. Magistriõppega keskastme inseneri ja viie kuni kümneaastase kogemuse ulatus on 73 823 dollarit kuni 114 990 dollarini ja magistrikraadi või doktorikraadi kõrgemate inseneride ja rohkem kui 15-aastase kogemuse ulatus on $ 93 660 kuni $ 147 582. Paljud kogenud kosmosesõidukite insenerid, kellel on kõrgtasemel kraadid, edutatakse juhtkonda, kus nad saavad veelgi rohkem teenida.

Mis on kosmosetööstuse tulevik?

BLS prognoosib kosmosetööstuse inseneride tööhõive kasvu 7 protsenti aastatel 2012-2022, mis on aeglasem kui kõigi kutsealade keskmine. Kuid "peaks olema palju võimalusi kõrgelt kvalifitseeritud taotlejatele, eriti neile, kes on kursis tehnoloogia uusimate arengutega," ütles BLS. "Kõrge kvalifikatsiooniga institutsioonide hea hindamine peaks pakkuma tööotsijale konkurentsieelist."

Lisaressursid

  • TopUniversities.com: tipptasemel lennundusarengu programmid
  • BLS Professional Outlook Handbook: Aerospace Engineers
  • MyMajors.com: kosmosetööstuse inseneride jaoks vajalikud oskused ja oskused


Video Täiendada: Signaalid ja signaalitöötlus kaasaegsetes radarites. Toomas Ruuben. 24.05.13..




ET.WordsSideKick.com
Kõik Õigused Reserveeritud!
Mistahes Materjalide Reprodutseerimine Lubatud Ainult Prostanovkoy Aktiivne Link Saidile ET.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ET.WordsSideKick.com