تخصص هندسة الطيران هي واحدة من التخصصات التي يبحث عنها الكثير من دارسي كلية الهندسة وكذلك الكثير من الطلاب في بداية حياتهم الدراسية حيث أنها تعد واحدة من أفضل الدراسات التي يمكن للشخص الالتحاق بها ومزاولتها، وفيما يلي كل ما تريد معرفته عن فن هندسة الطيران.
فهرس
هندسة الطيران
يعود أصل مجال هندسة الطيران إلى المحاولات البشرية الأولى للطيران في الفترة ما بين نهاية القرن التاسع عشر وبداية القرن العشرين عندما اقتصرت الهندسة على الخبرات والأفكار المستمدة من شركات هندسية أخرى، حيث أن الإنسان كان يحلم بالطيران منذ قديم الزمان عندما رأى طيورًا تحلق في السماء متسائلاً كيف تطير ولهذا السبب كانت أولى محاولات الطيران من قبل أناس مثل عباس بن فرناس وجورج كايلي.
توصل العلماء إلى مجموعة من الأفكار المهمة التي شكلت مفتاح الدخول إلى عالم هندسة الطيران وتوسيعه وبدأت محاولات تصميم طائرة تسمح للبشر بالتحليق في الهواء بسهولة حتى تمكن الأخوان رايت من ابتكار أول طائرة.
المحاولات الأولى لفهم هندسة الطيران
الطائرة الأولى كانت ذات المراوح والمحركات تم ابتكارها عام 1903 وبعد ذلك حدث تطور كبير في هذا المجال خلال الحرب العالمية الأولى تجلى من خلال تصميم الطائرات العسكرية التي شاركت في الحرب، وعلى مر السنين استمر التقدم في مجال الطيران حتى علمنا الطائرات التي تم استخدامها اليوم، بالإضافة إلى إطلاق الأقمار الصناعية في الفضاء الخارجي.
لذلك كان لا بد من إنشاء تخصص علمي جامعي يسمى هندسة الطيران والذي بدوره يدرس الطيران داخل وخارج الغلاف الجوي ويهتم بتخريج مهندسين من ذوي الخبرة يتم إطلاق لقب مهندس الطيران عليهم.
تخصص هندسة الطيران
هندسة الفضاء الجوي هي المجال الرئيسي للهندسة التي تتعامل مع تصميم وتطوير واختبار وإنتاج الطائرات والمركبات الفضائية فضلاً عن الأنظمة والمعدات ذات الصلة في شكلها التقليدي حيث ركز هذا المجال على المشاكل المتعلقة بالطيران والفضاء مع تقسيمه إلى فرعين رئيسيين متداخلين وهما هندسة الطيران وهندسة الملاحة الفضائية.
تركز هندسة الطيران على دراسة الطيران داخل الغلاف الجوي للأرض في شكله النظري والتكنولوجي بينما تركز هندسة الملاحة البحرية على دراسة علوم وتكنولوجيا المركبات الفضائية ومنصات الإطلاق التي يتم العمل عليها لسنوات طويلة لاستكشاف كل ما هو جديد.
دراسة هندسة الطيران
مدة الدراسة في كلية هندسة الطيران 4 سنوات يتعلم خلالها الطالب في السنة الأولى مواد مثل الرياضيات والفيزياء والكيمياء وكذلك مقدمة لعلوم الطيران ثم يبدأ في السنة التالية في دراسة العلوم المؤثرة المتعلقة بالطيران مثل الديناميكا الحرارية والديناميك والمقاومة ومن ثم البدء في التخصص في أحد فروع الهندسة الذي يتكون من 5 فروع وهم:
- علم أنظمة الدفع: هو العلم الذي يدرس محركات الطائرات وهذه المحركات هي التي تولد القوة اللازمة لرفع الطائرة عن الأرض.
- الديناميكا الهوائية: هذا العلم يتعامل مع التصميم الخارجي للطائرات مثل: الجناح والذيل بحيث تستطيع الطائرات توليد الطاقة اللازمة للتغلب على الجاذبية الأرضية.
- إلكترونيات الطيران: العلوم المتعلقة بإلكترونيات الطيران والطيار الآلي والملاحة والرادار وأنظمة الاتصالات.
- العلوم الإنشائية وعلم الهياكل: هو العلم الذي يتعامل مع صناعة هياكل الطيران والمواد المستخدمة في تصنيع هياكل الطيران.
- علم الاستقرار والتحكم: هو العلم الذي يتعامل مع كيفية التحكم في طائرة في الهواء وتثبيتها.
اقرأ أيضاً:
- تخصص هندسة الصوت
- دليل شامل حول تخصص هندسة الحاسوب
- تخصص طب البيطرة
- تخصص الهندسة الميكانيكية
- مرجع حول تخصص الطب الشرعي
المتطلبات التي يجب توفرها في دارس هندسة الطيران
بالطبع يتطلب العمل في هندسة الطيران عناية كبيرة وفائقة لتقليل حوادث تحطم الطائرات أو حوادث الهبوط الاضطراري، حيث تعتبر سلامة الطائرات من الأهداف الرئيسية لهندسة الطيران ويكون البحث دائمًا عن تصميمات جديدة أكثر حداثة تساعد على تقليل استهلاك الوقود.
كل هذا يأتي بالإضافة إلى الحد من تلوث الهواء الناتج عن غازات الملوثات وعوادم محركات الطائرات، لذلك فإن لمهندسي الطيران عدة مهام أساسية ومنها:
- صناعة الطيران في المقام الأول بالإضافة إلى كونها أحد مزودي الأنظمة والبرامج المتعلقة بهذا المجال.
- إيجاد المستلزمات اللازمة لإنتاج تصاميم طائرات حديثة وذات كفاءة عالية.
- اعتماد تكلفة الإنتاج ووضع خطة زمنية للإنتاج وفقًا للمواصفات المتعارف عليها دوليًا.
- مواكبة آخر المستجدات والبحوث العلمية والنظرية في مجال هندسة الطيران.
- إعداد واختيار التصاميم قبل البدء في تنفيذها.
- تطوير أجزاء الطائرات وأنظمة التشغيل والأداء.
- القدرة على تركيب قطع غيار الطائرات وملحقاتها.
- ضع المنتجات وقم بإجراء التعديلات اللازمة وحددها مرة أخرى.
- إعداد التقارير الإرشادية والوقائية اللازمة.
- تقديم المشورة الفنية.
- تحليل البيانات والبيانات لتجنب الأخطاء.
- وصف حمولة الطائرة.
هندسة الفضاء والدور المهم الذي يقومون به
أما بالنسبة لمهندسي الطيران فيقع على عاتقهم الكثير من المهام التي تعد واحدة من المهام الضرورية والمهمة في استكشاف الفضاء والأقمار الصناعية، ومن بين مهام دارسي هندسة الفضاء ما يلي:
- تحديد مسار القمر الصناعي وتغيير سرعته مع مراعاة عدد العوامل التي تؤثر عليه كالشمس والقمر وباقي النجوم.
- التحكم في إطلاق القمر الصناعي أو المكوك حتى يصل إلى السرعة والمسار المحددين له والتأكد من كل ما يلزم لإنجاز عمله دون مشاكل.
- تحديد محركات الأقمار الصناعية المتحركة والتي توفر قوة دافعة كبيرة لإيصال القمر إلى المسار المحدد والقيام برحلات فضائية لأطول فترة ممكنة.
المعوقات التي ستواجه مهندس طيران في فترة دراسته
بشكل عام ستقضي حوالي 25 ساعة مع معلميك كل أسبوع وهو عدد كبير مقارنة بالتخصصات الأخرى، لذلك ستكون هناك حاجة إلى الكثير من ضبط النفس حيث يجب أن تكون دقيقًا للغاية وتفكر تقنيًا وإبداعيًا أي أن تكون سريعًا في حل المشكلات.
بالطبع يتطلب منك العمل بسرعة ولكن من ناحية أخرى لا تضحي بالجودة سواء كنت تعمل في شركة طيران تجارية خاصة مهتمة في السرعة في الإنتاج لإسعاد العملاء، أو مسؤول عن بعض الطائرات العسكرية والمواقف الخطرة.
الخبرات التي يكتسبها دارس هندسة الطيران
أما بالنسبة لاكتساب الخبرة العملية فتوفر درجة علمية في هندسة الطيران الفرصة لاكتساب الخبرة، في البداية في شكل المشاريع قصيرة المدى، بين العامين الثاني والثالث وقد تتوفر لك الفرص في شركات مثل الخطوط الجوية البريطانية وغيرها.
وكذلك القيام بالاستفادة من الفرص في الأعمال التجارية الحقيقية تساعدك على صقل مهاراتك وبالتالي توفير فرص كبيرة في الحصول على وظيفة بعد التخرج.
كما يوجد بعض المهارات يجب على دارس هندسة الفضاء الإلمام الكامل بها ومن بينها:
- مشاريع المختبرات وورش العمل.
- استمع إلى المتحدثين في المجال.
- صياغة التقارير والمقالات.
- مشاريع جماعية.
- حضور الندوات والمؤتمرات.
كيف تصبح مهندس طيران محترف
إذا كنت ترغب في ذلك فأنت بحاجة إلى الحصول على درجة البكالوريوس في هندسة الفضاء الجوي أو هندسة الطيران، وتحتاج إلى خمس سنوات لإكمال هذه الدراسة، ويجب أن يكون المكان معتمدًا ومعترفًا به وبسبب أوجه التشابه والتداخل بين هندسة الطيران وهندسة الفضاء الجوي تجمع العديد من الجامعات بين التخصصين من خلال تقديم دورات تشمل كلا التخصصين.
هذا ويستطيع مهندسين الطيران التخصص في مجالات عديدة ومتنوعة خلال دراستهم، على سبيل المثال:
- ميكانيكا الطيران.
- أنظمة التحكم والتصنيع.
- الصيانة والتصميم الإنشائي.
- الديناميكا الهوائية.
- الاتصالات والأجهزة.
هذا وخلال العام الدراسي الأخير يستطيع الطلاب المشاركة في الدراسات المختبرية وكذلك تصميم البرنامج، كما يمكن للخريجين الحصول على ترخيص العمل كمهندسين.
اقرأ أيضاً:
مراحل الدراسة في هندسة الطيران
تتكون مراحل الدراسة في هندسة الطيران من 4 سنوات على النحو التالي:
العام الأول:
- لوائح الطيران.
- مقدمة عامة في الرياضيات.
- بدني.
- أساسيات الكهرباء.
- العناصر البشرية لصيانة الطائرات.
العام الثاني:
- أنظمة الطائرات الكهروميكانيكية.
- متابعة الصيانة.
- التقنيات الإلكترونية.
- الديناميكا الهوائية.
- هياكل الطائرات وأنظمتها.
- محركات توربينات الغاز.
العام الثالث:
- تطبيقات المحرك.
- دراسة متقدمة في التوربينات الغازية.
- تطبيق ممارسات الصيانة.
- نظام إدارة آمن.
العام الرابع:
- تطبيق ممارسات الصيانة.
- دراسة متقدمة في الديناميكا الهوائية وهياكل وأنظمة الطيران.
كما أنه من الضروري اجتياز اختبارين هندسيين بعد اجتياز الاختبار الأول (اختبار أساسيات الهندسة FE) حيث يمنحك هذا الاختبار فرصة العمل لمدة أربع سنوات وبعد ذلك يمكنك كمهندس اجتياز اختبار التعليم البدني.
مجالات عمل مهندس طيران
بعد دراسة كل ما يتعلق بالطيران في الجامعة، فإن أول ما يتبادر إلى الذهن هو أن مكان عمل مهندس الطيران هو المطارات حيث يتولى شؤون الطائرة و تفقدها باستمرار قبل كل رحلة ويحافظ على ما هو موجود، بحيث تكون الطائرة مهيأة بشكل كامل للرحلة المخصصة لها.
ولكن والذي لا يعلمه الكثير أنه يمكن لمهندس الطيران العمل في أكثر من مجال ومن بينهم:
- تصميم وتصنيع الطائرات في الدول المتقدمة التي لديها مصانع طائرات.
- يمكن للمهندسين تصميم وتصنيع المحركات الخاصة بالطائرات، حيث يعمل المهندي في صيانة الآلات بأنواعها.
- ركب وقيادة الطائرة حيث طلبت بعض الدول مؤخرًا أن يكون قبطان الطائرة مهندس طيران.
- اختبار الطائرات حيث يقوم مهندس الطيران برحلات تجريبية للتحقق من أداء وكفاءة الطائرة.
- العمل في محطات توليد الطاقة أي محطات توليد القوى وهو ما يكون مهندس الطيران على دراية كافية بها.
- العمل في صيانة طائرات الهليكوبتر ومصانع الصواريخ والانتماء لوكالات الفضاء الموجودة في الدول المتقدمة.
أماكن متوفرة لمهندس الطيران العمل بها
يقتصر تفكير بعض الناس أن مهندس الطيران لا يعمل إلا في حدود المطارات فقط، ولكن هذا غير صحيح حيث يتوفر لمهندس الطيران الكثير من الأماكن التي يمكن من خلالها العمل بها، ومن بين تلك الأماكن:
- مؤسسات تطوير الطيران.
- مراكز أبحاث الفضاء مثل وكالة ناسا أو منظمة أبحاث الفضاء الهندية (ISRO).
- منظمات البحث والتطوير الدفاعية.
- الخدمات الجوية الحكومية.
- مصنعي الطائرات.
- الخطوط الجوية.
- خدمات الدفاع.
- شركات الطيران الخاصة.
- الهيئة العامة للطيران المدني.
- مختبرات الطيران.
- الأكاديمية.
- نوادي طيران.
ووفقًا لما جاء في بعض الإحصائيات التي تم إجراؤها في عام 2014 فإنه تم توظيف مهندسي الطيران في بعض الأماكن على نحو الترتيب التالي:
- مصانع المنتجات والمعدات الفضائية بنسبة 38٪.
- مكاتب الخدمات الهندسية 14٪.
- الحكومة الاتحادية 13٪.
- البحث والتطوير في الفيزياء والهندسة وعلوم الحياة 12٪.
- صناعة إمدادات الملاحة والكهرباء والتحكم 5٪
إيجابيات وسلبيات تخصص هندسة الطيران
يوجد الكثير من الفوائد والمزايا والإيجابيات في دراسة هندسة الطيران وكذلك أهم الأسباب التي تدفعك إلى دراستها:
- يوجد طلب كبير على التخصص.
- احصل على أجور عالية
- الحصول على مكانة مرموقة ومكانة اجتماعية جيدة.
- استمرار الطلب على التخصص مع استمرارية تطوير الطيران والطيران.
- يسافر كثيرًا لحضور المؤتمرات أو اختبارات الطيران.
- يحصل المهندس على بعض المزايا من مجال عمله مثل إمكانية الانضمام إلى نقابة المهندسين.
أما بالنسبة لسلبيات دراسة هذا العلم فهو كالتالي:
- قليلًا من الصعوبة في التخصص.
- من الضروري الالتزام بالزي الرسمي أثناء العمل.
- فرص عمل محدودة في بعض الدول العربية.
- قد لا تكون بعض البلدان متقدمة بما يكفي لاستيعاب جميع الخريجين المتخصصين في هندسة الطيران.
- التعامل مع الأخطاء في المجال مثل التعب من السفر المتكرر والتعرض للإشعاع مما يزيد من خطر الإصابة بالسرطان.
- تعرض مهندس الطيران للإرهاق بسبب الطبيعة المجهدة للعمل، والتي يمكن أن تؤثر سلبًا على صحته وحياته الاجتماعية.
ما هو وجه الشبه بين هندسة الطيران وهندسة الفضاء؟
في بعض الأحيان يكون هناك خلط بين مجال دراسة هندسة الطيران وهندسة وبين هندسة الفضاء فهناك أوجه تشابه بينهما ولكن بالرغم من ذلك هناك فرق بين كلا التخصصين فإن أوجه التشابه بينهما هي:
- كلا المجالين يتطلب معرفة ومهارات مماثلة.
- كلاهما يستخدم تقنية مماثلة.
- تتطلب هاتان الوظيفتان أن يحصل المرشح على درجة هندسة قياسية قبل الحصول على درجة متقدمة في هندسة الطيران والفضاء.
- كلاهما يركز على مجال الطيران.
- يجب دراسة الهندسة الأساسية والديناميكا الهوائية واستقرار الطيران والتحكم في الطائرات في كلا التخصصين.
- أجورهم هي نفسها.
فيما يتعلق بالاختلافات بين هندسة الطيران وهندسة الفضاء فإن التخصص في هندسة الطيران يتعامل بشكل أساسي مع أنشطة الطيران والرحلات الجوية داخل الغلاف الجوي.
السمات المطلوبة في دارسي هندسة الطيران
إذا كنت تنوي الدخول في عالم هندسة الطيران فيجب عليك أن تتعلم بعض المهارات الأساسية التي تحتاجها، لا ترتبك إذا كنت تنوي دراسة التخصص فكل ما عليك فعله هو العمل الجاد لاكتساب المؤهلات الأكاديمية والمهارات العملية والشخصية التالية.
بالنسبة للمؤهلات الشخصية:
- امتلاك المهارات اللازمة للعمل في فريق وتمثيل جزء أساسي من فريق العمل.
- الدقة والكفاءة والنزاهة.
- حالة بدنية جيدة جدا وصحة جسدية.
- حل المشاكل.
- مهارات التحليل.
- العمل في ظروف صعبة واتخاذ قرارات منطقية بسرعة.
- مهارات اتصال ممتازة وقدرة على العمل تحت الضغط.
- اهتمام كبير بالتفاصيل.
- تبسيط الأمور وشرح المشاكل المعقدة.
أما بالنسبة للمهارات العلمية:
- سجل في مسار علمي في المدرسة الثانوية.
- معرفة جيدة بالديناميكا الهوائية والديناميكا الحرارية.
- مهارات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM) ، وهي مهارات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات.
- مستوى جيد في الرياضيات والكيمياء والفيزياء.
- احصل على معدل جيد في المدرسة الثانوية أيضًا.
- فهم العمليات الميكانيكية.
أما بالنسبة للمهارات العملية:
- الإلمام بقوانين وأنظمة الطيران المدني.
- إتقان الكتابة الفنية والاتصال الرسومي باستخدام الكمبيوتر.
- كتابة التقرير.
- تقديم خطط التصميم والتعبير عنها لمهندسي وفنيي الطيران.
- الإلمام بأساليب التصميم وأساسيات الهندسة.
- مهارات التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD).
- مهارات التصميم.
- معرفة المعادن والسبائك المستخدمة في الطائرات.
التخصصات المطلوبة في هندسة الطيران
تخصص إلكترونيات الطيران:حيث يرتبط علم إلكترونيات الطيران بكل ما يتعلق بالطيران مثل الطيار الآلي، وأنظمة الملاحة، والرادار، وكذلك الاتصالات والإضاءة.
الهندسة الإنشائية والهياكل: يتعامل هذا المجال العلمي مع تصنيع وتصميم هياكل الطيران ودراسة المواد المستخدمة في التصنيع مع مراعاة تصميمها وجعلها مقاومة وقادرة على تحمل الظروف الجوية والمناخية التي تكون عليها.
الديناميكا الهوائية: أو علم القوات الجوية الذي يتعامل مع التصميم الخارجي للطائرة مما يسمح لها بتوليد القوة اللازمة للتغلب على قوة الجاذبية.
هندسة التحكم والاستقرار: تتناول طرق ووسائل التحكم بالطائرة واستقرارها في الجو.
ولعل الديناميكا الحرارية وديناميكيات الغاز والخصائص الكيميائية للمنتجات البترولية المستخدمة في تصنيع وتطوير وقود الطائرات من بين أبرز أسس هذا العلم.
علم أنظمة الدفع: وهو القسم الذي يتعامل مع تصميم وتصنيع المروحة أو المحرك النفاث، والذي يعمل على توفير القوة اللازمة لدفع الطائرة في الهواء.