航空航天工程的一些必要知识包括:
雷达横截面----显而易见,优秀的火箭科学生必须研究遥感由雷达。
流体力学 ——研究物体周围的流体流动。特别是关于空气流过身体(例如机翼)或通过物体(例如风洞)的空气动力学(另见升力和航空学)。
天体动力学 ——轨道力学的研究,包括在给定少数变量时预测轨道元素。虽然美国很少有学校在本科阶段教授这方面的课程,但有几所学校开设了涵盖这一主题的研究生课程(通常与上述学院或大学的物理系合作)。
静力学和动力学(工程力学)——研究机械系统中的运动、力和力矩。
数学 ——特别是微积分、微分方程和线性代数。
电子技术 ——工程中的电子学研究。
推进——通过空气(或外层空间)推动车辆的能量由内燃机、喷气发动机和涡轮机械或火箭提供(另见螺旋桨和航天器推进)。该模块最近增加了电力推进和离子推进。
控制工程 -的研究数学建模中的动态系统和设计他们,通常使用反馈信号的行为,使他们的动态行为是可取(稳定,没有大的偏移,以最小的误差)。这适用于存在于航空航天器上的飞机、航天器、推进系统和子系统的动态行为。
飞机结构 ——飞机物理配置的设计,以承受飞行过程中遇到的力。航空航天工程旨在保持结构的轻量化和低成本,同时保持结构的完整性。[18]
材料科学 ——与结构相关,航空航天工程还研究建造航空航天结构的材料。发明了具有非常特殊特性的新材料,或者修改现有材料以提高其性能。
固体力学 ——与材料科学密切相关的是固体力学,它处理车辆部件的应力和应变分析。现在有几个有限元程序,例如 MSC Patran/Nastran,可以帮助工程师进行分析过程。
气动弹性 ——空气动力和结构柔性的相互作用,可能导致颤振、发散等。
航空电子学 ——飞机或航天器上的计算机系统的设计和编程以及系统的模拟。
软件 ——航空航天应用计算机软件的规范、设计、开发、测试和实施,包括飞行软件、地面控制软件、测试和评估软件等。
风险和可靠性 ——研究风险和可靠性评估技术以及定量方法中涉及的数学。
噪音控制 ——研究声音传递的机制。
气动声学 ——研究通过湍流流体运动或与表面相互作用的空气动力产生的噪音。
飞行测试 ——设计和执行飞行测试程序,以收集和分析性能和处理质量数据,以确定飞机是否满足其设计和性能目标以及认证要求。
大多数这些元素在于理论的基础物理学,如流体动力学空气动力学或运动方程为飞行动力学。还有一个很大的经验成分。从历史上看,这个经验成分来自于在风洞或自由大气中对比例模型和原型的测试。最近,计算技术的进步使计算流体动力学能够用于模拟流体的行为,从而减少风洞测试所花费的时间和费用。那些研究流体动力学或水声学的人 经常获得航空航天工程学位。
此外,航空航天工程涉及构成航空航天器的所有组件(子系统,包括电源、航空轴承、通信、热控制、生命支持等)及其生命周期(设计、温度、压力、辐射、速度、寿命)的集成。)。
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