Was ist Aerospace Tech?

Einfach ausgedrückt ist die Luft- und Raumfahrt die Weiterentwicklung der menschlichen Technologie, die das Reisen und die Erforschung sowohl der Erdatmosphäre als auch des umgebenden Weltraums ermöglicht.

Was ist Luft- und Raumfahrttechnik?

Die Luft- und Raumfahrttechnik ist der Zweig der Ingenieurwissenschaften, der sich mit dem Entwurf, der Entwicklung, der Erprobung und der Herstellung von Flugobjekten wie Flugzeugen, Raketen, Raumfahrzeugen, Raketenantrieben und anderen verwandten Systemen befasst. Die Luft- und Raumfahrttechnik kann entweder in die Kategorien Luftfahrttechnik oder Astronautik fallen.

Geschichte der Luft- und Raumfahrttechnik

Die Anfänge der Luft- und Raumfahrttechnik und ihrer Konzepte lassen sich bis ins späte 19. Jahrhundert zurückverfolgen, als man begann, Konzepte und Prototypen für die Herstellung von Flugobjekten zu entwickeln. Die eigentliche Geburtsstunde der Luft- und Raumfahrtindustrie schlug jedoch im Jahr 1903, als Wilbur und Orville Wright das erste flugfähige Flugzeug vorführten. Die Brüder führten umfangreiche Forschungs- und Entwicklungsarbeiten durch, die zu einem Durchbruch bei der Entwicklung eines bordeigenen Systems führten, das es den Piloten ermöglichte, die Verformung der Flugzeugflügel zur Höhenkontrolle zu steuern. Die Gebrüder Wright begannen, ihre Technologie an Regierungen und Militärunternehmen zu lizenzieren, und 1909 konnten sie das erste Flugzeug entwickeln, das schneller als 40 Meilen pro Stunde fliegen konnte.

Nach mehreren Jahren kontinuierlicher Entwicklung, die durch den Ersten und den Zweiten Weltkrieg sowie die Einführung kommerzieller Flugzeuge in den 1930er Jahren begünstigt wurde, nahm die Luft- und Raumfahrtindustrie bis in die 1950er Jahre hinein Gestalt an. Im Laufe der Zeit wurden Hochleistungsflugzeuge und Raketenabwehrsysteme entwickelt, die den Kampf weiter revolutionieren sollten. In den späten 1950er Jahren wurde das Ziel, eine weitere Grenze zu erreichen - den Weltraum - immer realistischer.

Das Weltraumzeitalter war geprägt von einem erbitterten Wettbewerb zwischen den Amerikanern und den Sowjets, die beide danach strebten, als Erste das Weltall zu erforschen. Die Sowjets waren die ersten, denen dies mit dem Start eines kleinen Satelliten, Sputnik, gelang, der 1957 zum ersten Mal die Erdumlaufbahn erreichte. Sputniks Erfolg war das Ergebnis der Entwicklung von Raketensystemen und verwendete Raketen ähnlicher Bauart, um kleine Nutzlasten aus der Atmosphäre zu befördern. Der erste erfolgreiche Start der Vereinigten Staaten erfolgte 1958 mit dem Projekt SCORE, bei dem der erste Kommunikationssatellit in eine niedrige Umlaufbahn gebracht wurde.

Es folgten mehrere weitere Satelliten und schließlich der Start des ersten von Menschen gesteuerten Raumschiffs in die Erdumlaufbahn durch Juri A. Gagarin an Bord von Wostok 1 der Sowjetunion. Seit Gagarins Erdumlaufbahn gab es Hunderte von erfolgreichen Weltraummissionen, die sowohl von bemannten als auch von autonomen Luftfahrzeugen durchgeführt wurden. Zu den modernen Erfolgen der Luft- und Raumfahrtindustrie gehören bemannte Missionen zum Mond, die Erkundung des Mars durch Rover, ein komplexes System von Navigationssatelliten, die in den Weltraum geschossen wurden, und die permanente Einrichtung einer Internationalen Raumstation in der Erdumlaufbahn.

Vektorbild einer Rakete, die von einer Plattform abhebt

Moderne Entwicklungen und Durchbrüche in der Luft- und Raumfahrt lassen sich häufig in zwei Kategorien einteilen: Luftfahrtechnik und Raumfahrttechnik.

Die Luftfahrttechnik bezieht sich auf die Wissenschaft, Theorie, Technologie, Praktiken und Fortschritte, die das Fliegen innerhalb der Erdatmosphäre ermöglichen.
Die Raumfahrttechnik befasst sich mit der Wissenschaft, Technologie, Theorie, Praxis und den Fortschritten, die die Erforschung des Weltraums möglich machen, einschließlich des Baus von Raumfahrzeugen und Trägerraketen.

Bereiche der Luft- und Raumfahrttechnik

Die Ermöglichung des Fluges sowohl über als auch unter der Atmosphäre erfordert die Kooperation und Zusammenarbeit von Ingenieursfachleuten aus verschiedenen Bereichen. Die Unternehmen in diesen Bereichen sind für die Entwicklung von Systemen verantwortlich, die sowohl mit der bestehenden Technologie kompatibel als auch nachhaltig genug sind, um ohne ständige Neuentwicklungen in Betrieb zu bleiben. Diese Systeme werden durch rigorose Forschung und Entwicklung entwickelt und basieren auf verschiedenen Schlüsselkonzepten der Luft- und Raumfahrttechnik. Durch das Studium dieser Konzepte können Luft- und Raumfahrtingenieure den Bereich wählen, auf den sie sich am liebsten spezialisieren würden, und eine Rolle in einigen der wichtigsten Aufgaben übernehmen.

Aerodynamik - Die Aerodynamik befasst sich mit der Bewegung der Luft und der Wechselwirkung zwischen der Luft und den sie durchströmenden festen Körpern. Sie ist die Grundlage der Luft- und Raumfahrttechnik und liefert die Basis für einen dauerhaften Flug.
Thermodynamik - Die Thermodynamik ist die Wissenschaft vom Verhältnis zwischen Wärme, Temperatur, Energie und Leistung. Dieses Konzept ist der Schlüssel zum Maschinenbau, da es definiert, wie Wärme in Energie umgewandelt wird und mechanische Leistung erzeugt.
Himmelsmechanik - Die Himmelsmechanik wendet die Grundsätze der Physik auf astronomische Objekte an, darunter Sterne, Planeten, Asteroiden und anderes organisches Material, um die Bewegung von Objekten im Weltraum zu projizieren. Die Raumfahrttechnik stützt sich auf die Himmelsmechanik, um Triebwerke anzutreiben und den Kontakt mit Objekten in der Umlaufbahn zu vermeiden.
Flugmechanik - Es gibt vier Kräfte, die für einen erfolgreichen Flug verantwortlich sind: Schub, Widerstand, Gewicht und Auftrieb. Alle diese Kräfte müssen im Gleichgewicht sein und auf Veränderungen der anderen Kräfte reagieren, um den Flug aufrechtzuerhalten. Der Schub ist das Ergebnis des Antriebs und wird von Triebwerken, Propellern oder Raketen gesteuert, der Luftwiderstand bremst ein Flugobjekt ab, das Gewicht ist die Wirkung der Schwerkraft auf ein Objekt und der Auftrieb lässt Flugobjekte in der Luft schweben, oft durch den Einsatz von Tragflächen.
Antrieb - Antrieb ist die Verwendung eines Systems, das ein Objekt vorwärtstreibt oder schiebt. Der Schub ist ein Ergebnis des Antriebs und entscheidend für die Beschleunigung und die Aufrechterhaltung der Geschwindigkeit in jedem Fahrzeug.
Akustik - Die Grundsätze der Akustik in der Luft- und Raumfahrt werden bei der Bewertung und Behandlung von aeroakustischem Lärm in Raumfahrzeugen, Startumgebungen, Triebwerken und Antriebssystemen aufgrund aerodynamischer Strömungen angewandt. Eine ordnungsgemäße Akustik ist für die Aufrechterhaltung einer sicheren und überschaubaren Umgebung für Personen in der Nähe eines fliegenden Raumfahrzeugs von entscheidender Bedeutung und muss aufgrund des sich ändernden Drucks, der zu katastrophalem Versagen führen kann, sorgfältig berücksichtigt werden.
Lenk- und Steuersysteme - Bei der Entwicklung von Lenk- und Steuersystemen kommen alle Konzepte der Luft- und Raumfahrttechnik zum Tragen, so dass Piloten und Fluglotsen die Systeme je nach Bedarf anpassen können, um den Flug aufrechtzuerhalten. Leit- und Kontrollsysteme nutzen auch die GPS-Navigation, um eine sichere Reise in Umgebungen mit schlechter Sicht zu gewährleisten.

Elemente der Luft- und Raumfahrttechnik

Luft- und Raumfahrtingenieure sollten über ein tiefes Verständnis mehrerer Elemente verfügen, die für den Erfolg in der Luft- und Raumfahrt entscheidend sind. Diese und andere Konzepte sind unerlässlich, um erfolgreiche Systeme zu bauen und eine Rolle in der Zukunft der Luft- und Raumfahrt zu spielen.

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Astrodynamik
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WAS MACHEN LUFT- UND RAUMFAHRTINGENIEURE?

Vektorielle Illustration des Vorderteils eines Flugzeugs

Forschung und Entwicklung - Forschungsingenieure in der Luft- und Raumfahrt bewerten Entwürfe, um sicherzustellen, dass die Produkte den technischen Grundsätzen entsprechen. Diese Teams bewerten Vorschläge und stellen fest, ob sie technisch und finanziell machbar sind, wobei sie der Sicherheit Vorrang einräumen und Qualitätsstandards festlegen, die eingehalten werden müssen. Forschungs- und Entwicklungsteams untersuchen auch beschädigte oder nicht funktionierende Produkte, um die Ursachen von Problemen zu ermitteln und Lösungen zu entwickeln.

Entwurf von Flugzeugen, Satelliten und Verteidigungsanlagen für die Luft- und Raumfahrt - Designteams sind für die Entwicklung und Konzeption neuer Technologien für den Einsatz in der Luftfahrt, in Verteidigungssystemen und in Raumfahrzeugen zuständig. Diese Teams können sich auf ein einzelnes Gebiet spezialisieren oder für die Konzeption der übergreifenden Systeme zuständig sein, die die einzelnen Bereiche miteinander verbinden.

Herstellung von Teilen für die Luft- und Raumfahrt - Die Hersteller von Teilen sind für den Bau von Flugzeugen, Flugzeugteilen, Raketen und Raumfahrzeugen verantwortlich. Sie arbeiten eng mit Luft- und Raumfahrtingenieuren zusammen, um sicherzustellen, dass empfindliche Materialien ordnungsgemäß gehandhabt werden und dass die Produkte selbst den härtesten Bedingungen standhalten können.

WAS MACHEN LUFT- UND RAUMFAHRTINGENIEURE?

Forschung und Entwicklung - Forschungsingenieure in der Luft- und Raumfahrt bewerten Entwürfe, um sicherzustellen, dass die Produkte den technischen Grundsätzen entsprechen. Diese Teams bewerten Vorschläge und stellen fest, ob sie technisch und finanziell machbar sind, wobei sie der Sicherheit Vorrang einräumen und Qualitätsstandards festlegen, nach denen gebaut wird. Forschungs- und Entwicklungsteams untersuchen auch beschädigte oder nicht funktionierende Produkte, um die Ursachen von Problemen zu ermitteln und Lösungen zu entwickeln.

Herstellung von Teilen für die Luft- und Raumfahrt - Die Hersteller von Teilen sind für den Bau von Flugzeugen, Flugzeugteilen, Raketen und Raumfahrzeugen verantwortlich. Sie arbeiten eng mit den Ingenieuren der Luft- und Raumfahrtindustrie zusammen, um sicherzustellen, dass empfindliche Materialien ordnungsgemäß gehandhabt werden und die Produkte selbst den härtesten Bedingungen standhalten.