【アメリカ大学】航空宇宙工学とは?【留学】

こんにちは。JNLL受付です。今週はアメリカの大学ではどんなことが学べるのか見ていきたいと思います。

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航空宇宙工学は、航空機および宇宙船の設計、開発、テスト、および運用に焦点を当てたSTEM分野です。この分野には、小型化されたドローンから重量物の惑星間ロケットまで、あらゆるものの作成が含まれます。すべての飛行機械は運動、エネルギー、および力の規則によって管理されているため、すべての航空宇宙エンジニアは物理学の優れた知識を持っている必要があります。

航空宇宙工学とは

・扱う分野としては、主に飛ぶものを扱います。航空エンジニアは航空機に焦点を合わせ、宇宙エンジニアは宇宙船に焦点を合わせます。
・航空宇宙工学は、物理学と、数学を主に使います。航空機や宇宙船を開発する場合、僅かな計算ミスも致命的になる可能性が高いため許されません。
・航空宇宙工学は非常に専門的な分野であり、専攻は工学プログラムを備えたすべての学校で提供されているわけではありません。

航空宇宙エンジニアは何をしますか?

簡単に言えば、航空宇宙エンジニアは飛ぶものすべてに取り組みます。彼らは、パイロットおよび自動制御の航空機および宇宙船を幅広く設計、テスト、製造、および保管をしています。この分野は、多くの場合、2つの専門分野に分けられます。

航空エンジニアは、地球の大気圏を飛行する乗り物を設計してテストします。ドローン、ヘリコプター、民間航空機、戦闘機、巡航ミサイルはすべて、航空エンジニアの専門の範囲内にあります。
宇宙工学のエンジニアは、地球の大気圏を離れる乗り物の設計、開発、およびテストを担当します。これには、ロケット、ミサイル、宇宙船、惑星探査機、衛星など、軍事、政府、民間企業などの幅広い適用性があります。

この2つの分野では、必要な知識やスキルがかなり重複しており、通常、両方の専門分野は大学の同じ学部に収容されています。航空宇宙エンジニアの最大の雇用主は、航空学と宇宙工学の両方を含む製品と研究を持っていることが多いです。これは、NASA、JPL(ジェット推進研究所)、ボーイング社、ノースロップグラマン社、スペースX社、ロッキードマーティン社、ゼネラルエレクトリック社、およびその他の多くの企業に当てはまります。

航空宇宙工学エンジニアの仕事の性質は担当する業務によって大きく異なります。あるエンジニアは、モデリングおよびシミュレーションツールを使用するコンピューターの前でほとんどの時間を過ごします。他の人は、エアトンネルや、スケールモデルや実際の航空機や宇宙船のフィールドテストでより多くの作業を行います。また、航空宇宙エンジニアがプロジェクト提案の評価、安全リスクの計算製造プロセスの開発に関与することも一般的です。

航空宇宙エンジニアになる為に大学で何を勉強するのか?

飛行機械は物理法則に準拠しているため、すべての航空宇宙エンジニアは物理学および関連分野で重要な基礎を持っている必要があります。航空機と宇宙船は、軽量を維持しながら、途方もない力と極端な温度に耐える必要があります。そのため、航空宇宙エンジニアは材料科学に関する確かな知識を持っていることも求められます。

航空宇宙エンジニアは高い数学のスキルを持っている必要があり、必要なコースにはほとんどの場合、多変数微積分と常微分方程式が含まれます。4年間で卒業するには、学生は高校で単変数微積分を完璧にしておくことが望ましいです。コアコースには、一般化学、力学、電磁気学も含まれます。

この分野の典型的なコースは次のとおりです。

• 空気力学
• 宇宙飛行ダイナミクス
• 推進
• 構造解析
• 制御システムの分析と設計
• 流体力学

キャリアを向上させ、可能性を獲得することを望んでいる航空宇宙エンジニアは、ライティング及びコミュニケーション、管理、およびビジネスのコースでエンジニアリングコースワークを履修するのが賢明です。これらの分野のスキルは、他のエンジニアや技術者を監督する高レベルのエンジニアにとって不可欠です。

高いレベルの航空宇宙工学教育を提供している大学

多くの小規模なエンジニアリングプログラムを持つ学校では、航空宇宙工学の高度な専門的な性質と高価な機器や設備へのアクセスを整える必要があるために、航空宇宙エンジニアリングの科目を提供していません。アルファベット順にリストされている以下の学校はすべて各学校独自の印象的なプログラムを持っています。

カリフォルニア工科大学(Caltech):Caltechは、専攻ではなく航空宇宙を副専攻科目として提供しているため、リスト内の他の大学と比べると専門性に欠けると考えられます。航空宇宙工学に興味のある学生は、機械工学などの専門分野の専攻に加えて、副専攻科目として学びます。カリフォルニア工科大学の3対1の学生/教員比率と優れた大学院航空宇宙研究所は、航空宇宙工学をマスターしていない学生でさえ、この分野の教員や大学院生と緊密に連携できる場所です。

エンブリーリドル航空大学:デイトナビーチのエンブリーリドル航空大学は航空宇宙工学プログラムのランキングでトップになることはありませんが、航空宇宙に焦点を当てたレーザーと独自の飛行場を備えたキャンパスは、興味のある学生にとって理想的な環境が整っていると言えます。また、この大学はここで紹介されている他のどの学校よりもアクセスしやすいです。平均をわずかに上回るSATとACTのスコアで十分に入学することが出来る可能性が高いです。

ジョージア工科大学:1,200以上の航空宇宙工学専攻を擁するジョージア工科大学は、国内で最大最高レベルのプログラムの1つです。サイズとともに、40名を超えるテニュアトラックの教員、共同学習ラボ(Aero Maker Space)、燃焼プロセスと高速空力試験を処理できる多数の研究施設など、多くの設備・環境が整っています。

マサチューセッツ工科大学(MIT):MITは1896年以来風洞の本拠地であり、そのAeroAstroは国内で最も古く、最も権威のある学校の1つです。卒業生は、NASA、空軍、および多くの民間企業でトップの地位に就いています。ドローンやマイクロサテライトの設計に関係なく、学生はSpace SystemsLabやGelbLabなどの施設で多くの実地体験を得ることができます。

パデュー大学:パデュー大学は24人の宇宙飛行士を輩出し、そのうち15人は航空宇宙飛行士学校を卒業しました。大学には航空宇宙工学に関連する6つのセンターがあり、学生はSURF、サマー学部研究フェローシッププログラムなどを通じて研究に参加する機会がたくさん与えられます。

スタンフォード大学:スタンフォード大学は、国内で最も権威のある難関大学の1つであり、その航空宇宙学プログラムにおいても、一貫して国内で最高のレベルの1つにランクされています。学部課程はプロジェクトベースであり、すべての学生は航空宇宙工学に関連するシステムの構想、設計、実装、および運用を学びます。スタンフォード大学はシリコンバレーの中心部に位置しているため、自動化、組み込みプログラミング、およびシステム設計に関連する工学研究に有利です。

ミシガン大学:100年以上前に設立されたミシガン大学の航空宇宙プログラムには、長く深い歴史があります。このプログラムは、年間約100人の学部生を輩出し、27人のテニュアトラック教員によってサポートされています。大学には、航空宇宙工学の研究を支援する17の研究施設があります。これらには、ピーチ山天文台、超音速風洞、推進燃焼工学研究所が含まれています。

航空宇宙エンジニアの平均年収

アメリカ合衆国労働統計局によると、2017年度の米国の航空宇宙技術者の平均年収は11万3030ドルでした(航空機および航空電子機器に従事する機械工および技術者はその半分程度の年収である)。PayScaleは、航空宇宙エンジニアの平均初年収は6万8700ドル、中途採用の場合の平均年収は11万3900ドルとしています。ただし、給与は、雇用主が民間、政府、教育機関のいずれであるかによって大きく異なります。

航空宇宙はエンジニアの平均年収はその他すべてのエンジニアリング分野の平均年収と比べると真ん中の値だと考えられます。航空宇宙の専門家は、電気技師より少し少ないが、機械技師や材料科学者より少し多い傾向があります。

記事:ThoughtCo. Allen Grove. What Is Aerospace Engineering? <https://www.thoughtco.com/what-is-aerospace-engineering-4588325>