آشنایی با مهندسی هوا فضا

هدف

امروز با این که پرواز برفراز آسمان ها امری عادی شده و وسایل پرنده متعددی در خدمت بشر قرار دارد، هنوز پرواز یکی از آرزوهای بشر است. هنوز بشر آرزو دارد که با سرعت ، امنیت و آرامش بیشتری حرکت کند و به اهداف گوناگون خود از پرواز برای حمل و نقل ، گشت زنی و دفاع از حریم آسمان ها گرفته تا پرواز به فضا و رسیدن به کرات دیگر دست یابد. چنین اهدافی عامل به دنیا آمدن رشته ای جدید از دل علوم پایه و رشته های مهندسی دیگر گردید که آن را مهندسی هوا فضا نام نهادند.

هدف رشته هوا فضا تربیت کارشناس در صنایع هواپیما و هلیکوپترسازی و فردی آشنا به مقدمات و اصول مهندسی هوافضا است. طول متوسط دوره 4 سال است. دروس این مجموعه شامل دروس عمومی، پایه، اصلی، تخصصی، کارگاهی و کارآموزی است و زمینه‌هایی چون آیرودینامیک، سازه هوایی، مکانیک پرواز و جلوبرنده‌ها را در بر می‌گیرد. پایه‌های اصلی لازم برای تحصیل در این رشته ریاضیات، فیزیک و زبان خارجی است. برای فارغ‌التحصیلان این رشته امکان ورود به دوره کارشناسی ارشد مهندسی هوافضا وجود دارد. باید توجه داشت که صنایع هوافضا در دنیا یکی از پیشروترین زمینه‌های تحقیقاتی است و همواره موجبات ترقی و جهش در سایر رشته‌های علوم و مهندسی را فراهم ساخته و در این راستا بودجه‌های عظیم نظامی و غیرنظامی را به خود اختصاص داده است، موضوعاتی از قبیل طراحی و ساخت هلیکوپتر، هواپیمای بدون سرنشین، بدون موتور، عمود پرواز و یا جنگنده از یک طرف و ساخت پایگاههای فضایی، مسافرت به کرات دیگر و جنگ ستارگان از طرف دیگر جامعیت و حساسیت این رشته را بیش از پیش روشن می‌سازد.

ماهیت

مهندسی هوافضا مجموعه‌ای از علوم و توانایی‌های علمی و عملی در زمینه تحلیل، طراحی و ساخت وسایل پرنده‌ نظیر هواپیماها، چرخ‌بال‌ها، گلایدرها، موشک‌ها و ماهواره‌ها است. این رشته بر چهار پایه آیرودینامیک 1 ، جلوبرندگی 2 ، مکانیک پرواز 3 و سازه‌های هوافضایی استوار است.

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

جلوبرندگی به مطالعه و بررسی سیستم‌های جلوبرنده اعم از موتورهای پیستونی ، توربینی ، راکت‌ها و نحوه تولید نیروی رانش در آنها می‌پردازد.

مکانیک پرواز‌ به مطالعه و بررسی رفتار و حرکات جسم پرنده با استفاده از اطلاعات آئرودینامیکی ، 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 مختلف و پایداری و کنترل وسایل پرنده می‌پردازد.

و در نهایت سازه‌های هوافضایی به مطالعه و بررسی سازه‌های هواپیما و دیگر وسایل پرنده می‌پردازد و هدف آن طراحی سازه‌هایی است که علاوه بر استحکام کافی در برابر بارهای آئرودینامیکی و سایر بارهای استاتیکی وارد بر وسایل پرنده، حداقل وزن ممکن را نیز داشته باشند.

در رشته مهندسی هوا فضا از همه علوم از جمله متالوژی ، کامپیوتر و الکترونیک استفاده می‌شود و هدف آن تربیت کارشناسانی است که کادر مورد نیاز محاسبات ، طراحی ، تحقیقات و ساخت صنایع مختلف هواپیمایی، چرخ‌بال‌سازی و موشکی را تامین سازند. به همین دلیل دانشجویان این رشته موظف هستند که در طی تحصیل 3 واحد پروژه بگیرند و در تابستان نیز در دفاتر مهندسی صنایع مربوط کارآموزی بکنند.

توانایی‌های مورد نیاز و قابل توصیه

بسیاری از داوطلبان آزمون سراسری که رشته مهندسی هوا فضا را انتخاب می کنند، اطلاعات صحیحی نسبت به این رشته نداشته و آن را با خلبانی یا نجوم اشتباه می گیرند در حالی که هدف این رشته آماده کردن مهندسی است که بتواند در زمینه طراحی، ساخت و آزمایش هواپیما فعالیت بکند و در واقع کار مهندس هوافضا قبل از بیرون آمدن هواپیما از کارخانه است و او در مورد چگونگی به پرواز درآوردن یک هواپیما آموزش نمی بیند.

دانشجوی این رشته باید در کارهایش نظم و برنامه‌ریزی داشته باشد چون حجم مطالبی که در طول یک ترم ارائه می‌شود، زیاد بوده و مطالعه آنها مستلزم یک برنامه‌ریزی دقیق می‌باشد.

زیربنای این رشته ریاضیات است و همچنین فیزیک و شیمی تا حدودی لازم می‌باشد و البته همین‌جا لازم است توصیه کنیم که دانش‌آموزان اگر در درس زبان خارجی ضعیف هستند، وارد این رشته نشوند چون بیشتر دروس این رشته به زبان انگلیسی وابسته می‌باشد.

دانشجوی این رشته باید آمادگی کار در کارخانجات را داشته باشد. مهندسی هوافضا یک رشته فنی است و عموما کسانی که وارد رشته‌های فنی می‌شوند، باید آمادگی کار در کارخانجات را داشته باشند و همچنین باید افراد قوی و دارای پشتکار وارد این رشته بشوند تا به یاری اراده قوی خود در پیشبرد این رشته نوپا موفق گردند.

آینده شغلی و بازار کار

مهمترین مشکل این رشته جدید بودن آن است و این که هنوز برای آن برنامه‌ریزی‌های لازم به صورت کلان تدوین نشده است و در نتیجه پراکنده‌کاری در این رشته زیاد است و در کل جذب نیروی انسانی از کانال صحیحی انجام نمی‌گیرد وگرنه عمدتا فارغ‌التحصیلان این رشته از نظر بازارکار مشکلی ندارند.

هدف اصلی صنعت هوافضا طراحی و ساخت وسایل پرنده است، در نتیجه فارغ‌التحصیلان مهندسی هوافضا می‌توانند در صنایع و موسسات تحقیقاتی هواپیمایی ، موشکی و ماهواره فعالیت بکنند و همچنین در کلیه موسسات و سازمانهایی که به نحوی از وسایل پرنده استفاده می‌کنند، به عنوان کارشناس تحقیق در عملیات و تعمیر و نگهداری خدمت کنند. اما علاوه بر اشتغال در مراکز فوق یک مهندس هوافضا با تسلط بر علوم آئرودینامیک، طراحی سازه و روشهای طراحی توربو ماشین‌ها توانایی‌ کار در شاخه‌های متعددی از مهندسی و پروژه‌های خارج از حیطه صنایع هوافضایی را نیز دارد.

به عبارت دیگر کاربرد زمینه‌های مطالعاتی یک مهندس هوافضا تنها به طراحی هواپیما و وسایل پرنده محدود نمی‌شود. برای مثال آئرودینامیک خودروهااز برخی جهات شباهت زیادی به آئرودینامیک هواپیما دارد و امروزه در اغلب صنایع خودروسازی با استفاده از تونل باد و علم آئرودینامیک ، خودروهای کم مصرفتری می‌سازند. فرایند سیستم‌های کنترل صنعتی نیز با فرایندهای طراحی کنترل در وسایل پرنده بر یک مبنا است و همچنین سازه اتومبیل و کشتی مشترکات زیادی با سازه یک هواپیما دارد و بالاخره توربین‌های گاز یک نیروگاه یا ایستگاه پمپ گاز همانند یک موتور جت تحلیل و طراحی می‌گردند. در نتیجه یک مهندس هوافضا علاوه بر شرکت‌های هوایی در نیروگاهها، صنایع نفت و گاز و صنایع خودروسازی فرصتهای شغلی خوبی دارد.

وضعیت نیاز کشور به این رشته در حال حاضر

رشته مهندسی هوافضا نیازمند سرمایه‌گذاری کلان است و بیش از سایر صنایع از وضعیت اقتصادی کشور تاثیر می‌پذیرد یعنی اگر رشد اقتصادی خوبی داشته باشیم سرمایه‌گذاری در این بخش بیشتر می‌باشد و البته عکس این قضیه نیز صادق است.

در سال 70 وزارت صنایع لایحه‌ای به مجلس داد که بر اساس آن بخش خصوصی می‌توانست در کشور فعالیت‌هایی در زمینه هوافضا انجام بدهد. از سال 72 نیز به صورت رسمی مجموعه‌ای در وزارت صنایع متولی این کار شد و به صورت هدایت‌کننده شرکت‌ها و مجموعه‌های بخش خصوصی فعالیت خود را آغاز کرد که حاصل این کار، تولیداتی مثل ساخت هواپیمای گلایدر بود که طراحی آن توسط فارغ‌التحصیلان همین رشته انجام شد و در حال حاضر نیز تعدادی از این هواپیما تولید شده و با اخذ مجوزهای بین‌المللی در باشگاههای سازمان هواپیمایی کشوری شروع به فعالیت کرده است. همچنین می‌توان به پروژه طراحی و ساخت هواپیمای سبک موتوردار اشاره کرد که با موفقیت انجام شده و پروازهای آزمایشی را نیز انجام داده است و بالاخره پروژه هواپیمای سم‌پاش از پروژه‌هایی است که در کشور مطرح شده است.

فارغ‌التحصیلان این رشته می‌توانند در فرودگاهها در قسمت تعمیر و نگهداری هوایی و همچنین در صنایع دفاع روی طراحی موشک و جنگ‌افزارها فعالیت بکنند.

علاوه بر اینها می‌توانند روی آئرودینامیک خودروها، سازه‌های خودروسازی و تولید توربین‌های بخار برای تولید برق کار بکنند. فارغ‌التحصیلان این رشته می‌توانند در شرکت‌های خصوصی، هواپیماهای کوچک دو نفره و یا چهارنفره‌ای را که در دست ساخت است با استانداردهای بین‌المللی تطابق داده و برای هواپیما گواهی پرواز یا تولید بگیرند.

دروس پایه رشته مهندسی هوافضا:  ریاضی عمومی 1و2 ، فیزیک 1و2 ، آزمایشگاه فیزیک 1و2 ، معادلات دیفرانسیل ، برنامه نویسی ، محاسبات عددی

دروس اصلی رشته مهندسی هوافضا : نقشه کشی 1و2 ، استاتیک ، مقدمه ای بر مهندسی هوا فضا ، کارگاه 1و2و3 ، مکانیک سیالات ، ریاضی مهندسی ، دینامیک ، ترمودینامیک 1و2 ، مبانی برق ، آزمایشگاه مبانی برق ، مقاومت مصالح ، ارتعاشات ، کنترل اتوماتیک ، آزمایشگاه مکانیک سیالات ، علم مواد ، آزمایشگاه مقاومت  ، مصالح ، انتقال حرارت ، آزمایشگاه موتور انتقال

دروس تخصصی رشته مهندسی هوافضا : آیرودینامیک1و2 ، مکانیک پرواز 1و2 ، آزمایشگاه آیرودینامیک1و2 ، طراحی هواپیما 1و2 ، تحلیل سازه ها ، اصول جلوبرندگی ، زبان تخصصی ، طراحی سازه های هوایی ، پروژه

وضعیت ادامه تحصیل در مقاطع بالاتر

امکان ادامه تحصیل در مقاطع کارشناسی ارشد در گرایشهای جلوبرندگی ، مکانیک پرواز، سازه‌های هوایی ، آیرودینامیک ، هوافضا میسر است.

رشته‌های مشابه و نزدیک به این رشته

این رشته قبلا از زیرشاخه‌های مهندسی مکانیک بوده است لذا دارای تعداد واحدهای مشترک زیادی با رشته مهندسی مکانیک است.