چگونه یک مهندس هوافضای موفق باشیم؟

رشته‌ی مهندسی هوافضا یکی از زیرشاخه‌های مهندسی مکانیک است که روی طراحی و ساخت انواع وسایل پرنده مانند پهپاد، هواپیما، ماهواره، فضاپیما و امثال آن تمرکز دارد. دانشجویان و فارغ‌التحصیلان این رشته، علاوه‌بر آشنایی با دروس مختلفی از قبیل ریاضیات عمومی و مهندسی، فیزیک، مقاومت مصالح، آیرودینامیک و طراحی هواپیما، از نرم‌افزارهای مختلفی برای طراحی، تحلیل و کمک به تولید وسایل پرنده‌ی سبک و سنگین استفاده می‌کنند.

متأسفانه، کمبود منابع فارسی برای آموزش ملزومات موردنیاز برای ارتقاء مهارت دانشجویان و فارغ‌التحصیلان هوافضا در کنار رقابت چشمگیر افراد برای موقعیت‌های شغلی نسبتاً محدود این رشته، نقش مؤثری در ایجاد فشار بیشتر به مهندسان هوافضا در مقایسه با سایر رشته‌های مهندسی دارد.

یادگیری نرم‌افزارها و زبان‌های برنامه‌نویسی مورد نیاز بازار کار مهندسان هوافضا، بخشی از بار مربوط‌به تضمین آینده‌ی شغلی آن‌ها را به‌دوش می‌کشد و حتی می‌تواند موقعیت‌های شغلی بیشتری را در حوزه‌های نزدیک به صنایع هوافضا در اختیار فارغ‌التحصیلان این رشته قرار دهد. اگر شما دانشجو یا فارغ‌التحصیل هوافضا هستید و دوست دارید در بازار کار، حرفه‌ای‌تر وارد شوید و شغل بهتر و با درآمد بالاتری داشته باشید؛ این مقاله را از دست ندهید.

توانایی طراحی اجسام و قطعات مختلف، یکی از مباحث پایه در رشته‌ی مهندسی هوافضا است که در ترم‌های اول و دوم مقطع کارشناسی، در قالب دروس نقشه‌کشی صنعتی ۱ و ۲ به دانشجویان این رشته، آموزش داده می‌شود. یادگیری کار با نرم‌افزارهای CAD (مخفف Computer-aided Design به‌معنای طراحی به‌کمک کامپیوتر)، نقش مؤثری در ارتقاء مهارت‌های طراحی دانشجویان و فارغ‌التحصیلان هوافضا و بهبود درک سه‌بعدی آن‌ها از اجسام مختلف از جمله سازه‌های هوایی دارد.

Siemens NX و CATIA به‌عنوان دو نمونه از کاربردی‌ترین نرم‌افزارهای طراحی در صنایع هوافضا شناخته می‌شوند که توانایی کار با آن‌ها، به‌عنوان یک مزیت مهم، شما را از سایر مهندسان هوافضا متمایز می‌کند و موقعیت‌های شغلی بهتری را در اختیارتان قرار می‌دهد.

کتیا یکی از پرکاربردترین نرم‌افزارهای CAD (طراحی به کمک کامپیوتر) است که در زمینه‌ی مدل‌سازی سه‌بعدی اجسام، تجزیه‌وتحلیل و شبیه‌سازی عمر یک قطعه در حالت‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نرم‌افزار به درک بهتر دانشجویان مهندسی هوافضا از مفاهیم طراحی اجسام پرنده از جمله انواع هواپیما، پهپاد، انواع پرنده‌‌های سبک مانند گلایدر و سایر سازه‌های هوایی کمک شایانی می‌کند. به دلیل گستردگی بخش‌های مختلف کتیا، بهتر است دانشجویان رشته‌ی مهندسی هوافضا از ترم‌های دوم و سوم مقطع کارشناسی و هم‌زمان با اخذ دروس نقشه‌کشی صنعتی، کار با این نرم‌افزار را یاد بگیرند.

سخت‌افزار مورد‌نیاز برای نصب CATIA

• سیستم‌عامل: نسخه‌های ۳۲ یا ۶۴ بیتی ویندوز ۷، ۸، ۱۰ و ۱۱
• پردازنده: برند AMD (پردازنده‌های Ryzen 5 یا Ryzen 7 یا Ryzen 9) یا برند اینتل (پردازنده‌های Core i3 و Core i5 و Core i7 و Core i9 نسل جدید)
• کارت گرافیک: ۲ گیگابایت (کاربران معمولی)، ۴ گیگابایت به بالا (مهندسان حرفه‌ای)
• حافظه‌ی رم: ۸ گیگابایت به بالا
• فضای مورد نیاز برای نصب: حداقل ۵۰ گیگابایت

نرم‌افزار زیمنس ان ایکس (یونی گرافیکس سابق) یکی از نرم‌افزارهای قدرتمند در زمینه‌ی طراحی و ساخت قطعات مختلف، انجام تحلیل‌های دینامیکی، استاتیکی، سیالاتی و حرارتی است. این نرم‌افزار در صنایع هوافضا و در مراحل طراحی و ساخت انواع اجسام پرنده و قطعات داخلی ‌آن‌ها به‌کار گرفته می‌شود. مهندسان هوافضا با استفاده از توانایی‌های زیمنس ان ایکس، فرایندهای مختلف شامل مدل‌سازی سطوح، طراحی سه‌بعدی، شبیه‌سازی و تحلیل نیروهای وارده بر اجسام طراحی شده را پیش می‌برند.

نرم‌افزار Siemens NX علاوه‌بر حوزه‌ی طراحی و ساخت اجسام و قطعات مختلف، در بخش‌های دیگر صنایع هوافضا مانند برنامه‌ریزی تولید محصولات و مدیریت اطلاعات هر محصول نیز، کاربرد دارد. زیمنس NX نیز مانند کتیا جزو نرم‌افزارهای سنگین طراحی صنعتی به‌شمار می‌آید؛ ازاین‌رو، بهتر است یادگیری آن را در دوره‌ی کارشناسی و هم‌زمان با یادگیری دروس آیرودینامیک ۱ و ۲ و درک اصول اولیه طراحی اجسام پرنده آغاز کنید.

سخت‌افزار مورد‌نیاز برای نصب Siemens NX

• سیستم‌عامل: نسخه‌ی ۶۴ بیتی ویندوز ۱۰ و ۱۱
• پردازنده: مدل‌های ۶۴ بیتی ۴ هسته‌ای برند AMD یا برند اینتل با حداقل فرکانس ۲٫۵ گیگاهرتز و بالاتر
• کارت گرافیک: ۴ گیگابایت (حداقل) - ۸ گیگابایت به بالا (توصیه شده)
• حافظه‌ی رم: ۸ گیگابایت (حداقل) - ۱۶ گیگابایت به بالا (توصیه شده)
• فضای موردنیاز برای نصب: حداقل ۲۰ تا ۳۰ گیگابایت

بخشی از توانایی‌های شما به‌عنوان یک مهندس هوافضا، به قابلیت تحلیل فرایندهای مختلف سیالاتی، استاتیکی، دینامیکی، انتقال حرارت و مباحث مربوط‌به تأثیر نیروهای مختلف روی بخش‌های گوناگون یک جسم بستگی دارد. رسیدن به این توانایی، علاوه‌بر تسلط به مباحث تئوری، از طریق یادگیری نرم‌افزارهای CAE (مخفف Computer-aided Engineering به معنای مهندسی به کمک کامپیوتر) نیز امکان‌پذیر است.

تنوع نرم‌افزارهای CAE در حوزه‌ی صنعت، نسبتاً بالا است؛ اما برخی از آن‌ها به‌دلیل امکانات گسترده‌ای که در اختیار مهندسان قرار می‌دهند، در شاخه‌های مختلفی از علوم مهندسی به‌کار گرفته می‌شوند. ABAQUS و Flowmaster، دو نمونه از این نرم‌افزارها هستند که در مقاطع مختلف رشته‌ی مهندسی هوافضا به‌ویژه مقطع ارشد در گرایش‌های سازه و آیرودینامیک کاربردهای زیادی در زمینه‌ی شبیه‌سازی و تحلیل فرایندهای مختلف در صنایع هوافضا دارند.

آباکوس یونیفاید افِ اِی یا Abaqus Unified FEA که پیش‌از این با نام آباکوس (ABAQUS) شناخته می‌شد؛ یکی از پیشرفته‌ترین نرم‌افزارهای تحلیل المان محدود (FEA) برای بررسی اعمال بار روی سازه‌های مختلف و تجزیه‌وتحلیل عملکرد سازه‌ی تحت بار در حالت‌های گوناگون است.

قابلیت‌های گسترده‌ی آباکوس در زمینه‌ی بررسی اتصالات، آسیب‌دیدگی، ترک‌خوردگی و شکست سازه‌ی تحت باز و همچنین، تحلیل‌های مختلف در زمینه‌ی ارتعاشات، رفتارهای غیرخطی سازه و امثال آن، کاربرد فراوانی در پروژه‌های مختلف دانشجویی مهندسی هوافضا در مقاطع کارشناسی، کارشناسی‌ارشد و دکتری (گرایش‌های سازه، دینامیک پرواز و مهندسی فضایی) دارد.

انجام تحلیل‌های مختلف توسط نرم افزار ABAQUS، کمی زمان‌بر است. برای افزایش سرعت اجرای پروژه، توصیه می‌کنیم از یک لپ‌ تاپ مهندسی یا کامپیوتر مناسب با سخت‌افزار قوی استفاده کنید.

سخت‌افزار مورد‌ نیاز برای نصب ABAQUS

• سیستم‌عامل: نسخه‌های ۳۲ یا ۶۴ بیتی ویندوز ۷، ۸، ۱۰ و ۱۱
• پردازنده: برند AMD (پردازنده‌های Ryzen 5 یا Ryzen 7 یا Ryzen 9) یا برند اینتل (پردازنده‌های Core i3 و Core i5 و Core i7 و Core i9 نسل جدید)
• کارت گرافیک: ۲ گیگابایت (کاربران معمولی)، ۶ گیگابایت به بالا (مهندسان حرفه‌ای)
• حافظه‌ی رم: حداقل ۴ گیگابایت - ۸ گیگابایت به بالا برای اجرای سریع برنامه
• فضای مورد نیاز برای نصب: حداقل ۲۰ تا ۵۰ گیگابایت

نرم‌افزار Mentor Graphics Flowmaster یا به‌اختصار Flowmaster، یکی از نرم‌افزارهای قدرتمند در زمینه‌ی شبیه‌سازی سیستم‌های سیالاتی و حرارتی مانند سیستم‌های هیدرولیک، توربین‌های گاز، سیستم‌های سوخت‌رسانی و موارد مشابه است که در صنایع مختلف از جمله صنایع هوافضا مورد استفاده قرار می‌گیرد.

توانایی این نرم‌افزار در شبیه‌سازی و تجزیه‌وتحلیل دقیق سیستم‌های مختلف حرارتی و سیالاتی، اعتبارسنجی بی‌دردسر کارایی سیستم مورد نظر را ممکن می‌سازد و یکی از نرم‌افزارهای بسیار کارآمد در صنایع هوافضا برای طراحی سیستم سوخت‌رسانی هواپیما، بالگرد، شاتل‌های فضایی و سایر وسایل پرنده‌ی مشابه است.

تسلط به این نرم‌افزار برای تمام دانشجویان و فارغ‌التحصیلان مهندسی هوافضا به‌ویژه آن دسته از مهندسانی که تمایل دارند در صنایع تولید اجسام پرنده یا صنایع مرتبط با توربین‌ها (مانند صنعت نفت و گاز) مشغول‌به‌کار شوند، ضروری است.

سخت‌افزار مورد‌ نیاز برای نصب Flowmaster

• سیستم‌عامل: نسخه‌های ۳۲ و ۶۴ بیتی ویندوز ۷، ۸، ۸٫۱، ۱۰ و ۱۱ یا ویندوز سرور ۲۰۱۲ به بالا
• پردازنده: مدل‌های ۶۴ بیتی ۴ هسته‌ای برند AMD یا برند اینتل با حداقل فرکانس ۲ گیگاهرتز و بالاتر
• کارت گرافیک: ۲ گیگابایت (حداقل) - ۴ گیگابایت به بالا (توصیه شده)
• حافظه‌ی رم: ۴ گیگابایت
• فضای موردنیاز برای نصب: حداقل ۲ تا ۴ گیگابایت

دینامیک سیالات محاسباتی (CFD مخفف Computational fluid dynamics) مبحث مهمی از رشته‌های مهندسی هوافضا و مکانیک است. در این مبحث، به کمک معادلات مختلف مسائل سیالاتی مورد تجزیه‌وتحلیل قرار می‌گیرند.

نرم‌افزارهای CFD با تمرکز بر این مبحث، سرعت و دقت محاسبات مورد نظر مهندسان را افزایش می‌دهند و امکان شبیه‌سازی حالت‌های مختلف جریان سیالات و نیروهای وارد شده بر سیال را فراهم می‌کنند. از میان نرم‌افزارهای CFD، دو نرم‌افزار ANSYS Fluent و Advanced Aircraft Analysis، کارایی گسترده‌ای در تمام بخش‌های صنایع هوافضا به‌ویژه صنعت طراحی و تولید موتورهای جت دارند.

انسیس فلوئنت، یکی از نرم‌افزارهای قدرتمند CFD برای تحلیل رفتار سیالات مختلف در صنعت است و کاربرد گسترده‌ای در رشته‌های مهندسی مکانیک و هوافضا دارد. توانایی ANSYS Fluent در مدل‌سازی جریان سیال، انتقال حرارت و به‌طورکلی شبیه‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی، این نرم‌افزار را به یکی از پیشرفته‌ترین ابزارهای مورد نیاز مهندسان هوافضا به‌ویژه در مقاطع کارشناسی‌ ارشد و دکترا در گرایش پیشرانش و مهندسی فضایی تبدیل کرده است.

سخت‌افزار مورد نیاز برای نصب ANSYS Fluent

• سیستم‌عامل: نسخه‌های ۶۴ بیتی ویندوز ۷، ۸، ۱۰ و ۱۱
• پردازنده: مدل‌های ۶۴ بیتی ۴ هسته‌ای برند AMD یا برند اینتل با حداقل فرکانس ۲ گیگاهرتز و بالاتر
• کارت گرافیک: ۲ گیگابایت (حداقل) - ۴ گیگابایت به بالا (توصیه شده)
• حافظه‌ی رم: ۴ گیگابایت (حداقل) - ۸ گیگابایت به بالا (توصیه شده)
• فضای مورد نیاز برای نصب: حداقل ۳۰ تا ۴۰ گیگابایت

Advanced Aircraft Analysis یا AAA، یکی از نرم‌افزارهای معروف، قدرتمند و نسبتاً سبک برای طراحی هواپیما است که در اغلب شرکت‌های معتبر صنایع هوافضا از جمله لاکهید مارتین مورد استفاده قرار می‌گیرد. مبنای محاسبات مختلف هواپیما در این برنامه، بر اساس روش‌های معرفی شده در مجموعه کتاب‌های طراحی هواپیما نوشته‌ی جان راسکم است.

بخش‌های مربوط‌به طراحی سیستم‌های پیشرانش هواپیما در این نرم‌افزار، دارای ابزارهای مناسب برای شبیه‌سازی حرارتی و سیالاتی سازه، تحت نیروهای مختلف است. برخلاف محیط کاربری نسبتاً ساده‌ی نرم‌افزار Advanced Aircraft Analysis، کار کردن با بخش‌های مختلف آن چندان ساده نیست و بهتر است یادگیری آن را به ترم‌های ۶ به بالا در مقطع کارشناسی موکول کنید تا با مباحث طراحی هواپیما، آشنایی کافی داشته باشید.

سخت‌افزار مورد نیاز برای نصب Advanced Aircraft Analysis

• سیستم‌عامل: نسخه‌های ۳۲ یا ۶۴ بیتی ویندوز ۱۰ و بالاتر
• پردازنده: مدل‌های ۶۴ بیتی ۴ هسته‌ای برند AMD یا برند اینتل با حداقل فرکانس ۲ گیگاهرتز و بالاتر
• کارت گرافیک: ۲ گیگابایت (حداقل) - ۴ گیگابایت به بالا (توصیه شده)
• حافظه‌ی رم: ۲ گیگابایت (حداقل) - ۴ گیگابایت به بالا (توصیه شده)
• فضای مورد نیاز برای نصب: حداقل ۲ تا ۴ گیگابایت

ایرفویل‌ها در انواع هواپیماهای مختلف، بخش قابل‌توجهی از نیروهای وارد بر بدنه‌ی هواپیما از جمله لیفت (Lift یا برآ) و درگ (Drag یا پسا) را تحمل می‌کند. هر نوع اشتباه در محاسبات مربوط‌به طراحی ایرفویل یا به‌کارگیری یک ایرفویل نامناسب برای طراحی بال هواپیما، منجر به بروز حوادث مختلف با ابعاد گسترده‌ی مالی و جانی خواهد شد.

ازاین‌رو، یکی از مهارت‌های ضروری برای تمامی مهندسان هوافضا در مقاطع کارشناسی، کارشناسی‌ ارشد و دکترا، تسلط‌بر یک یا چند مورد از نرم‌افزارهای تحلیل ایرفویل است. این نرم‌افزارها، باتوجه‌به اَشکال مرسوم برای ایرفویل‌ها، نیروها و ضرایب آیرودینامیکی، ایرفویل مورد نظر مهندسان را محاسبه کرده تا در نهایت، مناسب‌ترین ایرفویل ایجاد شود.

تقریباً اغلب نرم‌افزارهای تحلیل ایرفویل، محیط کاربری ساده‌ای دارند و روی لپ‌تاپ‌ها و کامپیوترهایی با سخت‌افزار مناسب برای نصب اغلب نرم‌افزارهای معمولی، قابل‌ نصب هستند. ازآنجایی‌که مبنای کار این نرم‌افزارها، مباحث آیرودینامیکی است، توصیه می‌کنیم که روند یادگیری یک یا دو مورد از این نرم‌افزارها مانند XFLR5 یا DesignFOIL را پس از گذراندن درس آیرودینامیک ۱ و هم‌زمان با درس آیرودینامیک ۲ آغاز کنید.

این برنامه یکی از سبک‌ترین و درعین‌حال، قدرتمندترین نرم‌افزارهای تخصصی مهندسی هوافضا است که در زمینه‌ی طراحی و تحلیل ایرفویل، مدل‌سازی پیشرفته‌ی بال و بدنه‌ی هواپیما، استخراج نمودارهای درگ، لیفت و گشتاور، پیش‌بینی ممان اینرسی، محاسبات مربوط‌به فضای حالت و تابع تبدیل دینامیک هواپیما و مواردی ازاین‌قبیل کاربرد دارد. کارکردن با نرم‌افزار XFLR5 بسیار آسان است و درصورتی‌که دانشجویان هوافضا با مباحث آیرودینامیکی مربوط‌به وسایل پرنده آشنایی داشته باشند، می‌توانند به‌راحتی با بخش‌های مختلف این برنامه کار کنند.

سخت‌افزار مورد نیاز برای نصب XFLR5

نرم‌افزار XFLR5 یک برنامه‌ی تحلیلی بسیار سبک با حجم بین ۵ تا ۱۰ مگابایت است و برای نصب و اجرا، به سخت‌افزار پیشرفته‌ای نیاز ندارد. شما می‌توانید این نرم‌افزار را روی تمام لپ‌تاپ‌ها و کامپیوترهایی با سیستم‌عامل ویندوز ۷ به بالا نصب کنید.

دیزاین فویل، در مقایسه با نرم‌افزار XFLR5، محیط کاربری نسبتاً پیچیده‌تری دارد و البته، ابزارهای بیشتری را نیز، نسبت به XFLR5 در اختیار مهندسان هوافضا قرار می‌دهد.

طراحی ایرفویل‌ها، شبیه‌سازی جریان هوا روی سطح مقطع ایرفویل، انجام تجزیه‌وتحلیل‌های سه‌بعدی، دینامیکی و آیرودینامیکی ایرفویل و شبیه‌سازی رفتار ایرفویل تحت موقعیت‌های گوناگون با شرایط فشار و دمای متفاوت، تنها گوشه‌ای از قابلیت‌های مختلف DesignFOIL است. یادگیری این نرم‌افزار نیز، مانند XFLR5 بهتر است هم‌زمان با گذراندن دروس آیرودینامیک ۱ و ۲ آغاز شود.

سخت‌افزار مورد نیاز برای نصب DesignFOIL

• سیستم‌عامل: نسخه‌های ۳۲ یا ۶۴ بیتی ویندوز ۷، ۸، ۸٫۱، ۱۰ و بالاتر یا سیستم عامل لینوکس
• پردازنده: مدل‌های ۳۲ یا ۶۴ بیتی برند AMD یا برند اینتل با حداقل فرکانس ۲ گیگاهرتز و بالاتر
• کارت گرافیک: ۱ گیگابایت (حداقل) - ۲ گیگابایت به بالا (توصیه شده)
• حافظه‌ی رم: ۱ گیگابایت (حداقل) - ۲ گیگابایت به بالا (توصیه شده)
• فضای مورد نیاز برای نصب: حداقل ۲ گیگابایت

انجام محاسبات پیچیده‌ی ریاضی، رسم نمودارها و الگوریتم‌ها و تحلیل اطلاعات به‌دست‌آمده از آزمایش‌های مختلف، بخش جدایی‌ناپذیر رشته‌های مهندسی به‌ویژه مهندسی هوافضا است. نرم‌افزارهای محاسباتی برای انجام این کارها، دقت و سرعت عمل بسیار بیشتری در مقایسه با انسان دارند و به‌عنوان یکی از ابزارهای کارآمد در علوم مهندسی شناخته می‌شوند.

نرم‌افزارهای MATLAB و Maple، دو نرم‌افزار پیشرفته در زمینه‌ی انجام محاسبات پیشرفته‌ی مهندسی و تجزیه‌وتحلیل اطلاعات به‌دست‌آمده از آزمایش‌ها هستند که در موقعیت‌های شغلی مختلف رشته‌ی مهندسی هوافضا، کاربردهای بسیار وسیعی دارند.

متلب یکی از نرم‌افزارهای قدرتمند برای انجام محاسبات عددی است که در مباحث مختلفِ بر پایه‌ی محاسبات، مانند مدل‌سازی، تحلیل‌های آماری، توسعه و رسم الگوریتم‌ها کاربرد دارد.

کاربردهای متلب محدود به این موارد نمی‌شود و علاوه‌بر مدل‌سازی و انجام تحلیل‌های آماری؛ این نرم‌افزار، در حوزه‌های دیگری مانند محاسبات ریاضی نیز به کار گرفته می‌شود. به طور مثال: نسخه‌ی اندروید و iOS متلب را می‌توان به‌عنوان بهترین ماشین حساب مهندسی برای گوشی در نظر گرفت که مانند یک ماشین‌حساب پیشرفته‌، به دانشجویان و مهندسان رشته‌های مختلف از جمله هوافضا در انجام محاسبات سطحِ بالا کمک می‌کند.

سخت‌افزار مورد نیاز برای نصب MATLAB

• سیستم‌عامل: نسخه‌های ۳۲ یا ۶۴ بیتی ویندوز ۷، ۱۰ و ۱۱ یا سیستم‌عامل‌های مک و لینوکس
• پردازنده: مدل‌های ۳۲ یا ۶۴ بیتی ۴ هسته‌ای برند AMD یا برند اینتل
• کارت گرافیک: ۲ گیگابایت (حداقل) - ۴ گیگابایت به بالا (توصیه شده)
• حافظه‌ی رم: ۴ گیگابایت (حداقل) - ۸ گیگابایت به بالا (توصیه شده)
• فضای مورد نیاز برای نصب: ۳ تا ۴ گیگابایت (برای اجرا) - ۶ گیگابایت (برای نصب)

میپل یکی از نرم‌افزارهای بسیار قدرتمند در زمینه‌ی انجام محاسبات مختلف است. به کمک ابزارهای میپل، مهندسان هوافضا می‌توانند کارهایی مانند رسم نمودارهای پیچیده‌ی دو و سه‌بعدی، پردازش سیگنال در سیستم‌های کنترل خطی و غیرخطی، شبیه‌سازی پدیده‌های تصادفی، تجزیه‌وتحلیل‌های مختلف و محاسبه‌ی احتمالات و مسائل مربوط‌به ریاضیات گسسته را انجام دهند.

رابط کاربری بسیار ساده‌ی نرم‌افزار Maple در کنار امکان اتصال این نرم‌افزار به زبان‌های برنامه‌نویسی معروف مانند فورترن، جاوا و ++C به همراه قابلیت برنامه‌نویسی برای این زبان‌ها یا برنامه‌هایی مانند نرم‌افزار متلب، از جمله ویژگی‌های مهم و قابل‌توجه میپل هستند. توانایی کار با این نرم‌افزار، یک مزیت بسیار مهم در رزومه‌ی مهندسان هوافضا به‌شمار می‌آید؛ ازاین‌رو، توصیه می‌کنیم که از ترم‌های پایین مقطع کارشناسی، کار با این نرم‌افزار را یاد بگیرید.

سخت‌افزار مورد نیاز برای نصب Maple

• سیستم‌عامل: نسخه‌های ۶۴ بیتی ویندوز ۱۰ و ۱۱ یا ویندوز سرور ۲۰۱۹ و ۲۰۲۲ سیستم‌عامل‌ مک ۱۲ و ۱۳ و ۱۴ یا لینوکس (نسخه های Red Hat Enterprise Linux 9, 8 یا SUSE Linux Enterprise Desktop 15 یا Ubuntu 23.10, 22.04 LTS)
• پردازنده: مدل‌های ۶۴ بیتی ۴ هسته‌ای برند AMD یا برند اینتل با فرکانس ۲ گیگاهرتز یا بالاتر
• کارت گرافیک: ۲ گیگابایت به بالا
• حافظه‌ی رم: ۴ گیگابایت (حداقل) - ۸ گیگابایت به بالا (توصیه شده)
• فضای مورد نیاز برای نصب: حداقل ۱۰ گیگابایت برای نصب

بخشی از مسیر تحصیلی و آینده‌ی شغلی شما به‌عنوان یک مهندس هوافضا، به یادگیری برخی از زبان‌های برنامه‌نویسی مانند پایتون، فورترن، متلب و C بستگی دارد. این چهار زبان، در اغلب پروژه‌های دانشگاهی و سطوح بالاتر، به‌عنوان ابزارهایی بسیار مهم برای تعیین وظایف قطعات کوچک و بزرگ در وسایل پرنده مورد استفاده قرار می‌گیرند.

از میان این زبان‌ها، معمولاً زبان برنامه‌نویسی C به‌عنوان بخشی از سرفصل‌های درسی رشته‌ی مهندسی هوافضا در دانشگاه‌های دولتی، آزاد و پیام‌نور تدریس می‌شود؛ اما یادگیری سه زبان دیگر، مستلزم گذراندن دوره‌های خارج از دانشگاه است.

تعیین نیروی تراست مورد نیاز برای پرواز هواپیما، بالگرد، شاتل و سایر وسایل پرنده، رسم نمودارهای فشار، سرعت و زمان برای پرتاب انواع موشک، ترسیم مختصات ایرفویل، مدل‌سازی حرکت ملخ در موتورهای توربوپراپ و انجام محاسبات مربوط‌به مبحث مکانیک مدارهای فضایی، تنها گوشه‌ای از کاربردهای زبان برنامه‌نویسی پایتون در رشته‌ی مهندسی هوافضا هستند.

نزدیکی بسیار زیاد دستورات زبان پایتون به زبان انسان، یادگیری پایتون را در مقایسه با زبان‌های دیگری مانند C، بسیار سریع‌تر پیش می‌برد و در مدت نسبتاً کوتاهی می‌توانید تمام دستورات پایتون را یاد بگیرید و در کدنویسی با آن به تسلط مناسبی برسید. توصیه می‌کنیم که برای جلوگیری از تداخل روند یادگیری این زبان برنامه‌نویسی با دروس سنگین ترم‌های ۷ و ۸ مقطع کارشناسی هوافضا، در ترم‌های ۴ تا ۶ برای یادگیری پایتون برنامه‌ریزی کنید.

فورترن یا Fortran (سر واژه‌ی عبارت FORmula TRANslation)، یکی از قدیمی‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی کامپایل شونده و همه‌منظوره است که از سال ۱۹۵۷ تا به امروز، به‌عنوان یک زبان برنامه‌نویسی قدرتمند برای انجام محاسبات عددی در برخی از رشته‌های مهندسی از جمله مهندسی هوافضا مورد استفاده قرار می‌گیرد.

زبان برنامه‌نویسی فورترن، علی‌رغم وجود زبان‌های برنامه‌نویسی جدیدتر، به دلیل قابلیت اطمینان بالایی که در محاسبات پیشرفته و سنگین (مانند محاسبات مورد نیاز در برنامه‌های فضایی) دارد، به‌عنوان یکی از اصلی‌ترین ابزارهای کدنویسی در رشته‌ی مهندسی هوافضا محسوب می‌شود.

تسلط به این زبان برنامه‌نویسی و یادگیری دستورات آن، نیازمند تمرین نسبتاً زیادی است. ازاین‌رو، توصیه می‌کنیم که یادگیری این زبان را در ترم‌های ۴ تا ۶ مقطع کارشناسی یا پس از اتمام این مقطع و قبل از ورود به دوره‌ی کارشناسی‌ ارشد شروع کنید.

زبان برنامه‌نویسی C یکی از زبان‌های بسیار پرکاربرد در حوزه‌های مختلف علوم و مهندسی از جمله رشته‌ی مهندسی هوافضا به‌شمار می‌آید. این زبان، درحال‌حاضر به‌عنوان یکی از زبان‌های اصلی برای کدنویسی مربوط‌به مدل‌سازی و بررسی عملکرد سازه‌های مختلف پرنده در شرکت‌ها و سازمان‌هایی نظیر ناسا مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کدنویسی به زبان C، برخلاف زبان پایتون آسان نیست و تسلط به کتابخانه‌ها، توابع و دستورات این زبان، به زمان و تلاش زیادی نیاز دارد. اگرچه این زبان، معمولاً در قالب ۳ واحد درسی در ترم ۱ مقطع کارشناسی مهندسی هوافضا به دانشجویان این رشته آموزش داده می‌شود؛ اما توصیه می‌کنیم که صرفاً به تمرینات کلاسی قانع نشوید و از منابع خارج از دانشگاه نیز، برای تسلط به این زبان کمک بگیرید.

متلب، یکی از زبان‌های برنامه‌نویسی ساده، اما با مجموعه‌ی گسترده‌ای از کتابخانه‌ها و توابع مختلف است که امکان شبیه‌سازی بسیاری از فرایندهای مختلف در رشته‌ی مهندسی هوافضا را فراهم می‌کند. مدل‌سازی سیستم‌های فضایی و پرنده در متلب، گاهی نیاز به دانش کدنویسی ندارد و با استفاده از بلوک‌های آماده‌ی موجود در این نرم‌افزار نیز، می‌توان سیستم‌های پیشرفته را به‌راحتی مدل‌سازی کرد.

این مزیت در کنار بهره‌مندی از ابزارهای محاسباتی قدرتمند برای انجام معادلات پیچیده‌ی مهندسی هوافضا به‌ویژه در مقطع کارشناسی‌ ارشد، زبان برنامه‌نویسی متلب را به زبانی ضروری برای تمامی مهندسان هوافضا تبدیل کرده است.

مسیر یادگیری این نرم‌افزار، چندان پیچیده نیست و با طی‌کردن یک دوره‌ی آموزشی مناسب آنلاین یا حضوری و صرف بازه‌ی زمانی یک تا دو ماه، می‌توانید به تسلط مناسبی روی بخش‌های مختلف این زبان برسید.

برخلاف رشته‌های مهندسی مکانیک، کامپیوتر و برق، دانشجویان و فارغ‌التحصیلان رشته‌ی مهندسی هوافضا با کمبود محیط‌های مناسبی برای طی‌کردن دوره‌های کارآموزی در حین تحصیل یا پس از آن روبه‌رو هستند. این موضوع، به‌طور مستقیم روی کسب مهارت مهندسان هوافضای ایرانی تأثیر منفی دارد.

خوشبختانه، با یادگیری چند مورد از نرم‌افزارهایی که در این مقاله به آن‌ها اشاره کردیم و همچنین، تسلط مناسب به یک یا دو زبان برنامه‌نویسی، بخشی از کمبود محیطِ کار عملی برای مهندسان هوافضا جبران می‌شود. ازاین‌رو، توصیه می‌کنیم که در حین تحصیل در مقطع کارشناسی و کارشناسی‌ ارشد، نسبت‌به ارتقاء مهارت‌های نرم‌افزاری و برنامه‌نویسی خود، جدی باشید و بازه‌ی طلایی مهارت‌آموزی را در این مقاطع از دست ندهید تا بتوانید در نهایت، در موقعیت‌های شغلی بهتری مشغول‌به‌کار شوید.

گستردگی حوزه‌ی فعالیت رشته‌ی مهندسی هوافضا، علاوه‌بر موقعیت‌های کاری متعددی که پیشِ روی مهندسان فارغ‌التحصیل این رشته قرار می‌دهد، تعداد ابزارهای مورد نیاز این رشته برای ورود به بازار کار، از جمله نرم‌افزارهای هوافضا را نیز، افزایش می‌دهد. نرم‌افزارهایی که در این مقاله به معرفی آن‌ها پرداختیم، تنها گوشه‌ای از نرم‌افزارهای تخصصی این رشته هستند که در مقایسه با نرم‌افزارهای دیگر، کاربرد بیشتری دارند.

اگر شما هم فارغ‌التحصیل رشته‌ی مهندسی هوافضا هستید و با یادگیری مهارتِ خاص یا نرم‌افزاری به‌غیر از مواردی که در این مقاله مطرح شد، توانسته‌اید وارد بازار کار مناسبی شوید، خوشحال می‌شویم در بخش نظرات این مقاله، درباره‌ی آن مهارت یا نرم‌افزار و تجربیات خود دراین‌باره با ما و سایر کاربران زومیت صحبت کنید.