¿Qué Es La Ingeniería Aeroespacial?

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La ingeniería aeroespacial se ocupa del diseño y construcción de máquinas que vuelan. Hay dos especialidades principales: la ingeniería aeronáutica y la ingeniería astronáutica.

La ingeniería aeroespacial se ocupa del diseño y construcción de máquinas que vuelan. Es una de las ramas más nuevas de la ingeniería, y comenzó en el siglo XIX con los primeros experimentos en vuelo motorizado. A medida que la tecnología avanzaba, surgieron dos especialidades; ingeniería aeronáutica, que involucra el diseño de aeronaves como las naves eléctricas más ligeras que el aire, planeadores, aviones y aviones de ala fija, autogiros y helicópteros; e ingeniería astronáutica, que se centra en el diseño y desarrollo de naves espaciales.

En otras palabras, los ingenieros aeronáuticos participan principalmente en el diseño de aeronaves que vuelan dentro de la atmósfera terrestre, mientras que los ingenieros astronáuticos trabajan con la ciencia y la tecnología de las naves espaciales que vuelan fuera de la atmósfera terrestre, de acuerdo con la Oficina de Estadísticas Laborales de EE. UU.

Historia de la ingeniería aeroespacial.

Entre los primeros innovadores de las naves motorizadas, más ligeras que el aire, se incluyó a Jules Henri Giffard, quien en 1852 voló la primera aeronave orientable a vapor; Charles Renard y Arthur Constantin Krebs, quienes en 1884 volaron la primera aeronave con motor para volver a su punto de partida; y Ferdinand von Zeppelin, quien construyó y voló la primera aeronave rígida, en 1900.

Gran parte del trabajo inicial que condujo al aeroplano involucró planeadores, y el siglo XIX vio docenas de experimentos de planeadores. Sir George Cayley expresó los principios del vuelo más pesado que el aire a partir de 1804, y en 1856, Jean-Marie Le Bris voló el primer planeador tripulado que ascendió más alto que su punto de lanzamiento. Le Bris hizo esto al tener un caballo arrastrando el planeador a lo largo de una playa.

La falta de un motor adecuado frustró muchos de los primeros esfuerzos en un vuelo propulsado y más pesado que el aire. El primer vuelo con éxito se acredita a Orville y Wilbur Wright. Los hermanos incorporaron los conceptos de elevación, peso, arrastre y empuje de un motor adecuadamente poderoso, y el control de tres ejes de inclinación, balanceo y guiñada. Al hacerlo, los inventores crearon el primer avión capaz de despegar y escalar por su propia cuenta, volar una distancia significativa y hacer un aterrizaje controlado.

Después de la invención de los aviones de ala fija, llegó el primer avión de ala giratoria, que incluye autogiros y helicópteros. Basado en los principios demostrados por primera vez en los juguetes voladores chinos que datan del año 400 a. C., la idea de un avión de ala giratoria inspiró a muchos inventores a intentar un vuelo vertical con hélices giratorias. Se construyeron varios modelos pequeños impulsados ​​por resortes y bandas elásticas, pero nuevamente, el primer verdadero helicóptero tuvo que esperar por un motor adecuadamente potente.

Los diseños de helicópteros y autogiros progresaron progresivamente durante las próximas décadas. A Juan de la Cierva se le atribuye la invención del autogiro, un tipo de avión con alas fijas que usa un rotor para levantar y una hélice para empujar. Sus avances en diseño rotativo llevaron directamente al primer helicóptero moderno, que generalmente se atribuye a Igor Sikorsky en 1942.

El otro lado de la ingeniería aeroespacial es la cohetería y la nave espacial. Los pioneros más famosos en este campo fueron Robert Goddard, quien construyó y lanzó con éxito el primer cohete de combustible líquido; Werner von Braun, quien desarrolló el primer misil balístico y se convirtió en el primer director del Marshall Flight Center de la NASA; y Konstantin Tsiolkovsky, quien es considerado el padre ruso de la cohetería.

Varios astronautas eran ingenieros aeroespaciales, entre ellos Kalpana Chawla, la primera mujer india nacida en el espacio, que murió en el desastre del transbordador espacial Columbia; y Neil Armstrong, el primer hombre en la luna. El mismo Armstrong dijo una vez: "Soy, y siempre lo seré, un calcetín blanco, ingeniero protector de bolsillo nerd".

Otros reconocidos ingenieros aeroespaciales son Boback Ferdowski, el "Mohawk Guy", que se desempeña como director de vuelo de la misión Mars Curiosity Rover de la NASA, y Burt Rutan, cuya compañía, Scaled Composites, diseñó SpaceShipOne, la primera nave espacial no gubernamental tripulada.

¿Qué hace un ingeniero aeroespacial?

Los ingenieros aeroespaciales diseñan aviones, naves espaciales, satélites y misiles, según el BLS. Además, estos ingenieros prueban prototipos para asegurarse de que funcionan de acuerdo con los planes. Estos profesionales también diseñan componentes y subconjuntos para estas embarcaciones; esas partes incluyen motores, estructuras, alas, tren de aterrizaje, sistemas de control e instrumentos. Además, los ingenieros pueden realizar o escribir las especificaciones para pruebas destructivas y no destructivas de fuerza, funcionalidad, confiabilidad y durabilidad a largo plazo de aeronaves y piezas.

Aquí están algunos desarrollos recientes de la nota en ingeniería aeroespacial:

  • Muchas innovaciones aeroespaciales se están abriendo camino en la tecnología automotriz, como los generadores termoeléctricos, que usan calor para producir electricidad, y las células de combustible de hidrógeno, que toman gas hidrógeno y lo mezclan con oxígeno para generar electricidad, calor y agua útiles.
  • Un equipo de ingenieros ha desarrollado un algoritmo que puede convertir las ondas cerebrales en comandos de vuelo. El equipo espera hacer realidad los aviones controlados por la mente.
  • Los investigadores están provocando incendios deliberadamente en la Estación Espacial Internacional para estudiar las llamas "que queman el frío", lo que podría llevar a motores de automóviles más eficientes que contribuyen a reducir la contaminación del medio ambiente.

Los ingenieros aeroespaciales de hoy siguen trabajando con los conceptos básicos de aerodinámica, y también deben tener un conocimiento práctico de las plantas de energía de aeronaves, tales como motores de pistón, turbo props y jets, dijo el BLS.

Los ingenieros astronáuticos también deben comprender conceptos adicionales, como los sistemas de propulsión de naves espaciales, que incluyen cohetes de combustible sólido y líquido, junto con unidades de iones. Las misiones tripuladas requieren sistemas de soporte vital para proporcionar aire, alimentos, agua, control de temperatura y manejo de desechos, por lo que los ingenieros de vuelo espacial también deben estar familiarizados con estos conceptos.

La ingeniería aeroespacial requiere profundas habilidades y conocimientos en física, matemáticas, aerodinámica y ciencia de los materiales. Estos profesionales deben estar familiarizados con los materiales avanzados, como aleaciones de metales, cerámicas, polímeros y materiales compuestos, dijo el BLS. Este conocimiento permite a los ingenieros predecir el rendimiento y las condiciones de falla de los diseños antes de que se construyan.

Cada vez más, los ingenieros aeroespaciales confían en los sistemas de diseño asistido por computadora (CAD) para la redacción y modificación rápida y fácil de los diseños y la visualización 3D de piezas y ensamblajes terminados. Las simulaciones por computadora se han vuelto esenciales para realizar pruebas virtuales de motores, alas, superficies de control e incluso aeronaves y naves espaciales completas en todas las condiciones posibles que puedan encontrar.

Según Robert Yancey, vicepresidente de soluciones aeroespaciales de Altair Engineering, Inc., "la simulación está teniendo un mayor impacto en la definición de diseños conceptuales. Esto requiere que los ingenieros de diseño, quienes tradicionalmente no tienen habilidades en simulación, comiencen a desarrollar algunas competencias. en simulación ". Las simulaciones por computadora han reducido en gran medida los peligros de probar pilotos y el costo de las misiones fallidas.

¿Dónde trabajan los ingenieros aeroespaciales?

Los ingenieros aeroespaciales generalmente trabajan en entornos de oficina profesionales. De vez en cuando pueden visitar las instalaciones de fabricación y pruebas donde un problema o pieza de equipo necesita su atención personal, de acuerdo con el BLS. Los ingenieros aeroespaciales trabajan principalmente en industrias manufactureras y en el gobierno federal. Además, algunos ingenieros aeroespaciales seleccionados son elegidos para trabajar en la Estación Espacial Internacional.

La mayoría de los trabajos de ingeniería aeroespacial requieren al menos una licenciatura en ingeniería. Muchos empleadores, particularmente aquellos que ofrecen servicios de consultoría de ingeniería, también requieren certificación como ingeniero profesional. La promoción a la gerencia a menudo requiere un título de maestría, y los ingenieros necesitan educación y capacitación continuas para mantenerse al día con los avances en tecnología, materiales, hardware y software para computadoras y regulaciones gubernamentales. Además, muchos ingenieros aeronáuticos pertenecen al Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica (AIAA).

Algunos ingenieros aeroespaciales trabajan en proyectos relacionados con la defensa nacional y, por lo tanto, deben obtener autorizaciones de seguridad, de acuerdo con el BLS.

Según Salary.com, a partir de julio de 2014, el rango de salario para un ingeniero aeroespacial recién graduado con una licenciatura es de $ 52,572 a $ 73,535. El rango para un ingeniero de nivel medio con una maestría y de cinco a 10 años de experiencia es de $ 73,823 a $ 114,990, y el rango para un ingeniero senior con una maestría o doctorado y más de 15 años de experiencia es de $ 93,660 a $ 147,582. Muchos ingenieros aeroespaciales experimentados con títulos avanzados son promovidos a puestos gerenciales donde pueden ganar aún más.

¿Cuál es el futuro de la ingeniería aeroespacial?

El BLS proyectó que el empleo de ingenieros aeroespaciales crecería un 7 por ciento entre 2012 y 2022, más lento que el promedio para todas las ocupaciones. Sin embargo, "debe haber muchas oportunidades para los solicitantes altamente calificados, particularmente aquellos que se han mantenido al tanto de los últimos avances en tecnología", dijo el BLS. "Tener buenas calificaciones de una institución altamente calificada debería dar a un solicitante de empleo una ventaja sobre la competencia".

Recursos adicionales

  • TopUniversities.com: Los mejores programas de ingeniería aeroespacial
  • Manual de Perspectivas Ocupacionales de BLS: Ingenieros Aeroespaciales
  • MyMajors.com: habilidades necesarias y habilidades para ingenieros aeroespaciales


Suplemento De Vídeo: Ingeniería Aeronáutica VS Ingeniería Aeroespacial | Dato Curioso.




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