La ingeniería aeroespacial es el campo principal de la ingeniería que se ocupa del desarrollo de aeronaves y naves espaciales . [3] Tiene dos ramas principales y superpuestas: ingeniería aeronáutica e ingeniería astronáutica . La ingeniería de aviónica es similar, pero se ocupa del lado electrónico de la ingeniería aeroespacial.
"Ingeniería aeronáutica" era el término original para este campo. A medida que la tecnología de vuelo avanzó para incluir vehículos que operan en el espacio exterior , se ha empezado a utilizar el término más amplio "ingeniería aeroespacial ". [4] La ingeniería aeroespacial, particularmente la rama de la astronáutica, a menudo se denomina coloquialmente "ciencia espacial". [5] [un]
Los vehículos de vuelo están sujetos a condiciones exigentes, como las causadas por cambios en la presión y temperatura atmosféricas , con cargas estructurales aplicadas a los componentes del vehículo. En consecuencia, suelen ser productos de diversas disciplinas tecnológicas y de ingeniería, incluida la aerodinámica , la propulsión aérea , la aviónica , la ciencia de los materiales , el análisis estructural y la fabricación . La interacción entre estas tecnologías se conoce como ingeniería aeroespacial. Debido a la complejidad y la cantidad de disciplinas involucradas, la ingeniería aeroespacial la llevan a cabo equipos de ingenieros, cada uno con su propia área especializada de especialización. [7]
El origen de la ingeniería aeroespacial se remonta a los pioneros de la aviación entre finales del siglo XIX y principios del XX, aunque el trabajo de Sir George Cayley data de la última década del siglo XVIII y mediados del XIX. A Cayley , una de las personas más importantes en la historia de la aeronáutica [8] y pionero en ingeniería aeronáutica, [9] se le atribuye el mérito de ser la primera persona en separar las fuerzas de sustentación y resistencia , que afectan a cualquier vehículo de vuelo atmosférico. [10]
Los primeros conocimientos de la ingeniería aeronáutica eran en gran medida empíricos, con algunos conceptos y habilidades importados de otras ramas de la ingeniería. [11] Algunos elementos clave, como la dinámica de fluidos , fueron comprendidos por los científicos del siglo XVIII. [12]
En diciembre de 1903, los hermanos Wright realizaron el primer vuelo controlado y sostenido de un avión propulsado más pesado que el aire, que duró 12 segundos. La década de 1910 vio el desarrollo de la ingeniería aeronáutica mediante el diseño de aviones militares de la Primera Guerra Mundial .
Entre la Primera y la Segunda Guerra Mundial se dieron grandes avances en este campo, acelerados por la llegada de la aviación civil convencional. Los aviones notables de esta época incluyen el Curtiss JN 4 , el Farman F.60 Goliath y el Fokker Trimotor . Los aviones militares notables de este período incluyen el Mitsubishi A6M Zero , el Supermarine Spitfire y el Messerschmitt Bf 109 de Japón, Reino Unido y Alemania, respectivamente. Un avance significativo en la ingeniería aeroespacial se produjo con el primer avión operativo propulsado por un motor a reacción , el Messerschmitt Me 262 , que entró en servicio en 1944, hacia el final de la Segunda Guerra Mundial. [13]
La primera definición de ingeniería aeroespacial apareció en febrero de 1958, [4] considerando la atmósfera terrestre y el espacio exterior como un solo reino, abarcando así tanto las aeronaves ( aero ) como las naves espaciales ( space ) bajo el recién acuñado término aeroespacial .
En respuesta al lanzamiento por parte de la URSS del primer satélite, el Sputnik , al espacio el 4 de octubre de 1957, los ingenieros aeroespaciales estadounidenses lanzaron el primer satélite estadounidense el 31 de enero de 1958. La Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio se fundó en 1958 como respuesta al frío. Guerra . En 1969 tuvo lugar el Apolo 11 , la primera misión espacial humana a la Luna. Vio a tres astronautas entrar en órbita alrededor de la Luna, y dos, Neil Armstrong y Buzz Aldrin , visitaron la superficie lunar. El tercer astronauta, Michael Collins , permaneció en órbita para reunirse con Armstrong y Aldrin después de su visita. [14]
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Una innovación importante se produjo el 30 de enero de 1970, cuando el Boeing 747 realizó su primer vuelo comercial de Nueva York a Londres. Este avión hizo historia y pasó a ser conocido como "Jumbo Jet" o "Whale" [15] debido a su capacidad para transportar hasta 480 pasajeros. [dieciséis]
Otro avance significativo en la ingeniería aeroespacial se produjo en 1976, con el desarrollo del primer avión supersónico de pasajeros , el Concorde . El desarrollo de este avión fue acordado por franceses y británicos el 29 de noviembre de 1962. [17]
El 21 de diciembre de 1988, el avión de carga Antonov An-225 Mriya inició su primer vuelo. Tiene los récords de avión más pesado del mundo, carga aérea más pesada y carga aérea más larga, y tiene la envergadura más amplia de cualquier avión en servicio operativo. [18]
El 25 de octubre de 2007, el Airbus A380 realizó su primer vuelo comercial desde Singapur a Sydney, Australia. Este avión fue el primer avión de pasajeros que superó al Boeing 747 en términos de capacidad de pasajeros, con un máximo de 853. Aunque el desarrollo de este avión comenzó en 1988 como competidor del 747, el A380 realizó su primer vuelo de prueba en abril de 2005. [19]
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Algunos de los elementos de la ingeniería aeroespacial son: [20] [21]
La base de la mayoría de estos elementos reside en la física teórica , como la dinámica de fluidos para la aerodinámica o las ecuaciones de movimiento para la dinámica de vuelo . También hay un gran componente empírico . Históricamente, este componente empírico se derivaba de pruebas de modelos y prototipos a escala, ya sea en túneles de viento o en la atmósfera libre. Más recientemente, los avances en informática han permitido el uso de dinámica de fluidos computacional para simular el comportamiento del fluido, reduciendo el tiempo y los gastos invertidos en las pruebas en túneles de viento. Quienes estudian hidrodinámica o hidroacústica a menudo obtienen títulos en ingeniería aeroespacial.
Además, la ingeniería aeroespacial aborda la integración de todos los componentes que constituyen un vehículo aeroespacial (subsistemas que incluyen energía, rodamientos aeroespaciales , comunicaciones, control térmico , soporte vital , etc.) y su ciclo de vida (diseño, temperatura, presión, radiación , velocidad , vida útil) . ).
La ingeniería aeroespacial se puede estudiar en el diploma avanzado , la licenciatura , la maestría y el doctorado. niveles en departamentos de ingeniería aeroespacial en muchas universidades y en departamentos de ingeniería mecánica en otras. Algunos departamentos ofrecen títulos en ingeniería astronáutica centrada en el espacio. Algunas instituciones diferencian entre ingeniería aeronáutica y astronáutica. Los títulos de posgrado se ofrecen en áreas avanzadas o de especialidad para la industria aeroespacial.
Una formación en química, física, informática y matemáticas es importante para los estudiantes que desean obtener un título en ingeniería aeroespacial. [23]
El término "científico espacial" se utiliza a veces para describir a una persona de gran inteligencia , ya que la ciencia espacial se considera una práctica que requiere una gran capacidad mental, especialmente técnica y matemática. El término se utiliza irónicamente en la expresión "No es ciencia espacial" para indicar que una tarea es simple. [24] Estrictamente hablando, el uso de "ciencia" en "ciencia espacial" es un nombre inapropiado ya que la ciencia trata de comprender los orígenes, la naturaleza y el comportamiento del universo; La ingeniería consiste en utilizar principios científicos y de ingeniería para resolver problemas y desarrollar nuevas tecnologías. [5] [6] La versión etimológicamente más correcta de esta frase sería "ingeniero espacial". Sin embargo, "ciencia" e "ingeniería" a menudo se utilizan incorrectamente como sinónimos. [5] [6] [25]
{{cite encyclopedia}}: CS1 maint: location missing publisher (link)El término "científico espacial" es un nombre inapropiado utilizado por los medios de comunicación y en la cultura popular y aplicado a la mayoría de los ingenieros y técnicos que trabajaron en el desarrollo de cohetes con von Braun.
Refleja una evaluación cultural de los inmensos logros del equipo pero, sin embargo, es incorrecta.
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La ciencia consiste en comprender los orígenes, la naturaleza y el comportamiento del universo y todo lo que contiene;
La ingeniería consiste en resolver problemas reorganizando las cosas del mundo para crear cosas nuevas.
Debido a la complejidad del producto final, se debe mantener una estructura organizativa intrincada y rígida para la producción, lo que limita gravemente la capacidad de cualquier ingeniero para comprender su papel en relación con el proyecto final.
Sir George Cayley es una de las personas más importantes de la historia de la aeronáutica.
Muchos lo consideran el primer investigador aéreo científico verdadero y la primera persona en comprender los principios y fuerzas subyacentes del vuelo.
Pionero inglés de la navegación aérea y la ingeniería aeronáutica y diseñador del primer planeador que logró transportar a un ser humano en el aire.
Cayley, un rico terrateniente, es considerado el padre de la navegación aérea y un pionero en la ciencia de la aerodinámica.
Estableció los principios científicos para vuelos más pesados que el aire y utilizó modelos de planeadores para su investigación.
Fue el primero en identificar las cuatro fuerzas del vuelo (empuje, elevación, arrastre y peso) y en describir la relación que tenían entre sí.
Los avances fundamentales en dinámica de fluidos que se produjeron en el siglo XVIII comenzaron con el trabajo de Daniel Bernoulli (1700-1782).
10 – No es ciencia espacial
Ha habido un fracaso profundamente arraigado en los medios de comunicación de habla inglesa y en la cultura popular a la hora de abordar la distinción entre ciencia e ingeniería.
