 Los ingenieros de la NASA, vistos aquí en el control de la misión durante el Apolo 13 , trabajaron para proteger las vidas de los astronautas en la misión. | |
| Ocupación | |
|---|---|
| Nombres | Ingeniero aeroespacial Ingeniero |
Tipo de ocupación | Profesión |
Sectores de actividad | Aeronáutica , astronáutica , ciencia |
| Descripción | |
| Competencias | Conocimientos técnicos, habilidades de gestión (ver también glosario de ingeniería aeroespacial ) |
Educación requerida | Licenciatura [1] [2] |
Campos de empleo | Tecnología , ciencia , exploración espacial , militar. |
| Parte de una serie sobre |
| Astrodinámica |
|---|
 |
Ingeniería y eficiencia |
La ingeniería aeroespacial es el campo principal de la ingeniería que se ocupa del desarrollo de aeronaves y naves espaciales . [3] Tiene dos ramas principales y superpuestas: ingeniería aeronáutica e ingeniería astronáutica . La ingeniería de aviónica es similar, pero se ocupa del lado electrónico de la ingeniería aeroespacial.
"Ingeniería aeronáutica" fue el término original para el campo. A medida que la tecnología de vuelo avanzó para incluir vehículos que operan en el espacio ultraterrestre , se ha comenzado a utilizar el término más amplio " ingeniería aeroespacial ". [4] La ingeniería aeroespacial, particularmente la rama de la astronáutica, a menudo se conoce coloquialmente como "ciencia espacial". [5]
Resumen [ editar ]
Los vehículos de vuelo están sujetos a condiciones exigentes, como las causadas por cambios en la presión atmosférica y la temperatura , con cargas estructurales aplicadas a los componentes del vehículo. En consecuencia, suelen ser el producto de diversas disciplinas tecnológicas y de ingeniería que incluyen aerodinámica , propulsión , aviónica , ciencia de materiales , análisis estructural y fabricación.. La interacción entre estas tecnologías se conoce como ingeniería aeroespacial. Debido a la complejidad y al número de disciplinas involucradas, la ingeniería aeroespacial la llevan a cabo equipos de ingenieros, cada uno con su propia área de especialización. [6]
Historia [ editar ]
Esta sección necesita expansión con: historia más reciente, incluidos eventos recientes. Puede ayudar agregando más . ( Noviembre de 2009 ) |
El origen de la ingeniería aeroespacial se remonta a los pioneros de la aviación entre finales del siglo XIX y principios del XX, aunque el trabajo de Sir George Cayley data de la última década del siglo XVIII a mediados del siglo XIX. Cayley, una de las personas más importantes en la historia de la aeronáutica [7] y pionera en la ingeniería aeronáutica, [8] es reconocida como la primera persona en separar las fuerzas de sustentación y resistencia , que afectan a cualquier vehículo de vuelo atmosférico. [9]
El conocimiento inicial de la ingeniería aeronáutica fue en gran parte empírico, con algunos conceptos y habilidades importados de otras ramas de la ingeniería. [10] Algunos elementos clave, como la dinámica de fluidos , fueron entendidos por científicos del siglo XVIII.
En diciembre de 1903, los hermanos Wright realizaron el primer vuelo controlado y sostenido de un avión propulsado más pesado que el aire, que duró 12 segundos. La década de 1910 vio el desarrollo de la ingeniería aeronáutica a través del diseño de aviones militares de la Primera Guerra Mundial .
Entre la Primera y la Segunda Guerra Mundial, se dieron grandes saltos en el campo, acelerados por el advenimiento de la aviación civil convencional. Los aviones notables de esta época incluyen el Curtiss JN 4 , el Farman F.60 Goliath y el Fokker Trimotor . Los aviones militares notables de este período incluyen el Mitsubishi A6M Zero , el Supermarine Spitfire y el Messerschmitt Bf 109 de Japón, Reino Unido y Alemania, respectivamente. Un avance significativo en la ingeniería aeroespacial se produjo con el primer avión operativo propulsado por un motor a reacción, el Messerschmitt Me 262, que entró en servicio en 1944 hacia el final de la Segunda Guerra Mundial.
La primera definición de ingeniería aeroespacial apareció en febrero de 1958, [4] considerando la atmósfera de la Tierra y el espacio exterior como un solo reino, abarcando así tanto aeronaves ( aero ) como naves espaciales ( espacio ) bajo el recién acuñado término aeroespacial .
En respuesta al lanzamiento de la URSS del primer satélite, Sputnik , al espacio el 4 de octubre de 1957, los ingenieros aeroespaciales estadounidenses lanzaron el primer satélite estadounidense el 31 de enero de 1958. La Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio se fundó en 1958 como respuesta al Guerra. En 1969, tuvo lugar el Apolo 11 , la primera misión espacial tripulada a la luna. Vio a tres astronautas entrar en órbita alrededor de la Luna, con dos, Neil Armstrong y Buzz Aldrin , visitando la superficie lunar. El tercer astronauta, Michael Collins , permaneció en órbita para reunirse con Armstrong y Aldrin después de su visita. [11]
Una innovación importante se produjo el 30 de enero de 1970, cuando el Boeing 747 realizó su primer vuelo comercial desde Nueva York a Londres. Este avión hizo historia y se hizo conocido como el "Jumbo Jet" o "Whale" [12] debido a su capacidad para albergar hasta 480 pasajeros. [13]
Otro avance significativo en la ingeniería aeroespacial se produjo en 1976, con el desarrollo del primer avión supersónico de pasajeros , el Concorde . El desarrollo de este avión fue acordado por los franceses y británicos el 29 de noviembre de 1962. [14]
El 21 de diciembre de 1988, el avión de carga Antonov An-225 Mriya inició su primer vuelo. Tiene los récords de la aeronave más pesada del mundo, la carga transportada por aire más pesada y la carga transportada por aire más larga, y tiene la envergadura más amplia de todas las aeronaves en servicio operativo. [ cita requerida ]
El 25 de octubre de 2007, el Airbus A380 realizó su primer vuelo comercial desde Singapur a Sydney, Australia. Este avión fue el primer avión de pasajeros en superar al Boeing 747 en términos de capacidad de pasajeros, con un máximo de 853. Aunque el desarrollo de este avión comenzó en 1988 como competidor del 747, el A380 realizó su primer vuelo de prueba en abril de 2005. [15]
Elementos [ editar ]
Algunos de los elementos de la ingeniería aeroespacial son: [16] [17]
- Sección transversal de radar : el estudio de la firma del vehículo aparente a la teledetección por radar .
- Mecánica de fluidos : el estudio del flujo de fluidos alrededor de los objetos. Específicamente aerodinámica relativa al flujo de aire sobre cuerpos como alas o a través de objetos como túneles de viento (ver también elevación y aeronáutica ).
- Astrodinámica : el estudio de la mecánica orbital, incluida la predicción de elementos orbitales cuando se le dan unas pocas variables seleccionadas. Si bien pocas escuelas en los Estados Unidos enseñan esto a nivel de pregrado, varias tienen programas de posgrado que cubren este tema (generalmente en conjunto con el departamento de Física de dicho colegio o universidad).
- Estática y dinámica (ingeniería mecánica): el estudio del movimiento, las fuerzas y los momentos en los sistemas mecánicos.
- Matemáticas , en particular, cálculo , ecuaciones diferenciales y álgebra lineal .
- Electrotecnología : el estudio de la electrónica dentro de la ingeniería.
- Propulsión: la energía para mover un vehículo a través del aire (o en el espacio exterior) es proporcionada por motores de combustión interna , motores a reacción y turbomáquinas o cohetes (ver también propulsión de hélice y naves espaciales ). Una adición más reciente a este módulo es la propulsión eléctrica y la propulsión iónica .
- Ingeniería de control : el estudio del modelado matemático del comportamiento dinámico de los sistemas y su diseño, generalmente utilizando señales de retroalimentación, de modo que su comportamiento dinámico sea deseable (estable, sin grandes excursiones, con un error mínimo). Esto se aplica al comportamiento dinámico de aeronaves, naves espaciales, sistemas de propulsión y subsistemas que existen en los vehículos aeroespaciales.
- Estructuras de la aeronave : diseño de la configuración física de la nave para resistir las fuerzas encontradas durante el vuelo. La ingeniería aeroespacial tiene como objetivo mantener las estructuras livianas y de bajo costo mientras se mantiene la integridad estructural. [18]
- Ciencia de los materiales : relacionada con las estructuras, la ingeniería aeroespacial también estudia los materiales con los que se construirán las estructuras aeroespaciales. Se inventan nuevos materiales con propiedades muy específicas o se modifican los existentes para mejorar su rendimiento.
- Mecánica de sólidos : estrechamente relacionada con la ciencia de los materiales está la mecánica de sólidos que se ocupa del análisis de tensión y deformación de los componentes del vehículo. Hoy en día existen varios programas de Elementos Finitos como MSC Patran / Nastran que ayudan a los ingenieros en el proceso analítico.
- Aeroelasticidad : la interacción de las fuerzas aerodinámicas y la flexibilidad estructural, que puede causar aleteo , divergencia, etc.
- Aviónica : diseño y programación de sistemas informáticos a bordo de una aeronave o nave espacial y simulación de sistemas.
- Software : la especificación, diseño, desarrollo, prueba e implementación de software de computadora para aplicaciones aeroespaciales, incluido software de vuelo , software de control en tierra, software de prueba y evaluación, etc.
- Riesgo y confiabilidad : el estudio de las técnicas de evaluación de riesgos y confiabilidad y las matemáticas involucradas en los métodos cuantitativos.
- Control de ruido : el estudio de la mecánica de la transferencia de sonido.
- Aeroacústica : el estudio de la generación de ruido a través del movimiento de fluidos turbulentos o las fuerzas aerodinámicas que interactúan con las superficies.
- Pruebas de vuelo : diseño y ejecución de programas de pruebas de vuelo para recopilar y analizar datos de rendimiento y calidad de manejo con el fin de determinar si una aeronave cumple con sus objetivos de diseño y rendimiento y requisitos de certificación.
La base de la mayoría de estos elementos radica en la física teórica , como la dinámica de fluidos para la aerodinámica o las ecuaciones de movimiento para la dinámica de vuelo . También hay un gran componente empírico . Históricamente, este componente empírico se derivó de la prueba de modelos a escala y prototipos, ya sea en túneles de viento o en la atmósfera libre. Más recientemente, los avances en computación han permitido el uso de dinámica de fluidos computacional para simular el comportamiento del fluido, reduciendo el tiempo y los gastos dedicados a las pruebas en el túnel de viento. Aquellos que estudian hidrodinámica o hidroacústica. a menudo obtienen títulos en ingeniería aeroespacial.
Además, la ingeniería aeroespacial aborda la integración de todos los componentes que constituyen un vehículo aeroespacial (subsistemas que incluyen energía, rodamientos aeroespaciales , comunicaciones, control térmico , soporte vital , etc.) y su ciclo de vida (diseño, temperatura, presión, radiación , velocidad , vida útil). ).
Programas de grado [ editar ]
La ingeniería aeroespacial se puede estudiar en el diploma avanzado , licenciatura , maestría y doctorado. niveles en departamentos de ingeniería aeroespacial en muchas universidades y en departamentos de ingeniería mecánica en otras. Algunos departamentos ofrecen títulos en ingeniería astronáutica centrada en el espacio. Algunas instituciones diferencian entre ingeniería aeronáutica y astronáutica. Los títulos de posgrado se ofrecen en áreas avanzadas o especializadas para la industria aeroespacial.
Una formación en química, física, informática y matemáticas es importante para los estudiantes que desean obtener un título en ingeniería aeroespacial. [19]
En la cultura popular[ editar ]
El término " científico espacial " se utiliza a veces para describir a una persona de gran inteligencia, ya que la ciencia espacial se considera una práctica que requiere una gran capacidad mental, especialmente técnica y matemáticamente. El término se usa irónicamente en la expresión "No es ciencia espacial" para indicar que una tarea es simple. [20] Estrictamente hablando, el uso de "ciencia" en "ciencia espacial" es un nombre inapropiado ya que la ciencia se trata de comprender los orígenes, la naturaleza y el comportamiento del universo; La ingeniería consiste en utilizar principios científicos y de ingeniería para resolver problemas y desarrollar nuevas tecnologías. [5] [21] Sin embargo, "ciencia" e "ingeniería" a menudo se utilizan incorrectamente como sinónimos.[5] [21] [22]
Ver también [ editar ]
- Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica
- Sociedad Internacional de Helicópteros Estadounidenses
- Prueba de vuelo
- Glosario de ingeniería aeroespacial
- Índice de artículos de ingeniería aeroespacial
- Lista de escuelas de ingeniería aeroespacial
- Lista de ingenieros aeroespaciales
- Lista de ingenieros aeroespaciales rusos
- Sigma Gamma Tau (sociedad de honor de ingeniería aeroespacial)
- Instalación de energía espacial
Referencias [ editar ]
- ^ "Educación requerida" . study.com . Consultado el 22 de junio de 2015 .
- ^ "Educación, ingenieros aeroespaciales" . myfuture.com . Consultado el 22 de junio de 2015 .
- ^ Enciclopedia de ingeniería aeroespacial . John Wiley & Sons , 2010. ISBN 978-0-470-75440-5 .
- ↑ a b Stanzione, Kaydon Al (1989). "Ingenieria". Encyclopædia Britannica . 18 (15 ed.). Chicago. pag. 563.
- ^ a b c NASA (2008). Steven J. Dick (ed.). Recordando la era espacial: actas de la conferencia del 50 aniversario (PDF) . pag. 92.
El término "científico espacial" es un nombre inapropiado utilizado por los medios de comunicación y en la cultura popular y aplicado a la mayoría de ingenieros y técnicos que trabajaron en el desarrollo de cohetes con von Braun. Refleja una evaluación cultural de los inmensos logros del equipo, pero, sin embargo, es incorrecta. ...
- ^ "Carrera: ingeniero aeroespacial" . Perfiles de carrera . La revisión de Princeton. Archivado desde el original el 9 de mayo de 2006 . Consultado el 8 de octubre de 2006 .
Debido a la complejidad del producto final, se debe mantener una estructura organizativa intrincada y rígida para la producción, lo que restringe gravemente la capacidad de cualquier ingeniero para comprender su función en lo que respecta al proyecto final.
- ^ "Sir George Cayley" . flyingmachines.org . Consultado el 26 de julio de 2009 .
Sir George Cayley es una de las personas más importantes de la historia de la aeronáutica.
Muchos lo consideran el primer investigador aéreo científico verdadero y la primera persona en comprender los principios y fuerzas subyacentes del vuelo.
- ^ "Sir George Cayley (inventor y científico británico)" . Britannica. nd . Consultado el 26 de julio de 2009 .
Pionero inglés de la navegación aérea y la ingeniería aeronáutica y diseñador del primer planeador exitoso para llevar a un ser humano en el aire.
- ^ "Sir George Cayley" . Comisión del Centenario de Vuelo de EE. UU. Archivado desde el original el 24 de febrero de 2014 . Consultado el 31 de enero de 2016 .
Cayley, rico terrateniente, es considerado el padre de la navegación aérea y un pionero en la ciencia de la aerodinámica.
Estableció los principios científicos para el vuelo más pesado que el aire y utilizó modelos de planeadores para su investigación.
Fue el primero en identificar las
cuatro fuerzas del vuelo -
empuje, sustentación, arrastre y peso - y en describir la relación que cada uno tenía con el otro.
- ^ Kermit Van Every (1988). "Ingeniería Aeronáutica". Enciclopedia Americana . 1 . Grolier Incorporated.
- ^ "Una breve historia de la NASA" . NASA . Consultado el 20 de marzo de 2012 .
- ^ Alemán, Kent. "Boeing 747: Reina de los cielos durante 50 años" . CNET . Consultado el 11 de septiembre de 2019 .
- ^ "Boeing 747-100 - Especificaciones - Datos técnicos / Descripción" . www.flugzeuginfo.net . Consultado el 11 de septiembre de 2019 .
- ^ Zhang, Benjamin. "El Concorde realizó su último vuelo hace 15 años y los viajes aéreos supersónicos aún no se han recuperado. Aquí hay una mirada retrospectiva a su asombrosa historia" . Business Insider . Consultado el 10 de septiembre de 2019 .
- ^ "Historia del Airbus A380" . interestingengineering.com . 2019-03-31 . Consultado el 11 de septiembre de 2019 .
- ^ "Ciencia: Ingeniería: Aeroespacial" . Sitio abierto . Consultado el 8 de octubre de 2006 .
- ^ Gruntman, Mike (19 de septiembre de 2007). "El tiempo de los departamentos académicos en ingeniería astronáutica" . Agenda de conferencias y exposiciones AIAA SPACE 2007 . Conferencia y exposición AIAA SPACE 2007 . AIAA . Archivado desde el original el 18 de octubre de 2007.
- ^ "Estructuras de aeronaves en ingeniería aeroespacial" . Ingeniería aeroespacial, noticias de aviación, salario, trabajos y museos . Archivado desde el original el 9 de noviembre de 2015 . Consultado el 6 de noviembre de 2015 .
- ^ "Educación de entrada, ingenieros aeroespaciales" . myfuture.com . Consultado el 22 de junio de 2015 .
- ^ Bailey, Charlotte (7 de noviembre de 2008). "Oxford compila una lista de las diez frases más irritantes" . El Daily Telegraph . Consultado el 18 de noviembre de 2008 .
10 - No es ciencia espacial
- ↑ a b Petroski, Henry (23 de noviembre de 2010). "La ingeniería no es ciencia" . Espectro IEEE . Consultado el 21 de junio de 2015 .
La ciencia se trata de comprender los orígenes, la naturaleza y el comportamiento del universo y todo lo que contiene;
La ingeniería consiste en resolver problemas reorganizando las cosas del mundo para crear cosas nuevas.
- ^ Neufeld, Michael. Von Braun: Dreamer of Space, Engineer of War (Primera ed.). Libros antiguos. págs. xv.
Ha habido una falla profundamente arraigada en los medios de comunicación de habla inglesa y la cultura popular para lidiar con la distinción entre ciencia e ingeniería.
Lectura adicional [ editar ]
- Dharmahinder Singh Chand. Termodinámica Aero-Ingeniería . Knowledge Curve, 2017. ISBN 978-93-84389-16-1 .
Enlaces externos [ editar ]
 | Wikiversity tiene recursos de aprendizaje sobre ingeniería aeroespacial |
 | Wikimedia Commons tiene medios relacionados con la ingeniería aeroespacial . |
- NDTAeroTech.com, la comunidad en línea para profesionales de NDT aeroespaciales
- Kroo, Ilan. "Diseño de aeronaves: síntesis y análisis" . Universidad Stanford. Archivado desde el original el 23 de febrero de 2001 . Consultado el 17 de enero de 2015 .
- Formación en servicio aéreo Mantenimiento de aviación Reino Unido
| vtmiIngenieria | ||
|---|---|---|
| Civil |
| |
| Mecánico |
| |
| Eléctrico |
| |
| Químico |
| |
| Interdisciplinar |
| |
| Glosarios |
| |
| ||
Categoría
