Sie wurden 100 Jahre zu spät geboren.

Um eine Verbesserung gegenüber bestehenden Designs zu erzielen, werden Flugzeuge immer komplexer und jedes Detail wird über Jahre hinweg optimiert. Die Zeiten, in denen jemand wie Robert Hall oder Kurt Tank ihre Entwürfe entwarf und testete, sind lange vorbei.

Das Beste, was Sie tun können, ist zu entwerfen ein experimentelles Flugzeug und vermarkten es vielleicht als selbstgebautes oder Kit-Flugzeug. Vergessen Sie jedoch, Frontkämpfer selbst zu entwerfen: Inzwischen sind Tausende von Ingenieuren daran beteiligt, und die Testpiloten haben ganz andere Karrieren als die leitenden Ingenieure.

Anstatt sich mit Titeln zu befassen, werfen wir einen Blick darauf, was beim Entwerfen / Analysieren / Zertifizieren eines modernen Flugzeugs eine Rolle spielt:

• Externe Aerodynamik: Leiten Sie die aerodynamischen Eigenschaften her und schlagen Sie Änderungen vor äußere Modelllinie nach Bedarf, um die gewünschten Eigenschaften zu erreichen. Fähigkeiten : Angewandte Mathematik, Luftfahrttechnik.

• Flugwissenschaft: Ableiten der Flugzeugleistung, Steuerbarkeit und Stabilitätseigenschaften und Vorschlagen von Änderungen in der Flugsteuerung / Aerodynamik nach Bedarf, um die gewünschten Eigenschaften zu erreichen. Fähigkeiten : Angewandte Mathematik, Luftfahrttechnik.

• Lasten und Dynamik: Leiten Sie die strukturelle / aerodynamische Kopplung des Flugzeugs her und lösen Sie externe Lasten auf Strukturen, Steuerung Oberflächen und Fahrwerk. Fähigkeiten : Angewandte Mathematik, Luftfahrttechnik.

• Thermodynamik: Ableiten der Heiz- und Kühlanforderungen, des internen Gasflusses sowie der Vereisungsschutzlösungen. Fähigkeiten : Maschinenbau.

• Struktur: Entwerfen Sie die internen Strukturen, die das Flugzeug formen, und die mechanischen Mechanismen, die die beabsichtigten Funktionen ausführen. Fähigkeiten : Maschinenbau.

• Spannung: Leiten Sie die Spannungen in Flugzeugstrukturen ab und schlagen Sie Änderungen vor, damit die relevanten Teile die erforderlichen Ermüdungszyklen erreichen. Fähigkeiten : Maschinenbau.

• Flugsteuerungen (traditionell): Entwerfen der mechanischen / hydraulischen Architektur und der Verbindung, um die gewünschten mechanischen Wege zur Betätigung der Flugsteuerung zu erreichen Oberflächen. Fähigkeiten : Maschinenbau, Wasserbau.

• Flugsteuerung (FBW): Entwurf der elektrischen, rechnerischen und hydraulischen Architektur, um eine sichere und zuverlässige Betätigung der Flugsteuerungsoberflächen zu erreichen. Fähigkeiten : Maschinenbau, Elektrotechnik, Informatik.

• Kontrollrecht (FBW): Entwurf des mathematischen Modells und Software-Implementierung von Flugsteuerungsgesetzen / Autopilot für eine präzise und robuste Steuerung des Flugzeugs. Fähigkeiten : Elektrotechnik, Steuerungssystemtechnik, angewandte Mathematik.

• Elektrische Systeme: Entwurf der Hoch- und Niederspannungssysteme, die Strom von elektrischen Generatoren an senden vorgesehene Bereiche sicher und zuverlässig. Fähigkeiten : Elektrotechnik.

• Menschliche Faktoren: Analyse und Entwurf von Hardware- / Software-Schnittstellen, die für Piloten / Bediener / Insassen intuitiv, präzise und robust sind. Fähigkeiten : Wirtschaftsingenieurwesen.

• Innenausstattung: Obwohl es oft als nicht luftfahrttechnisch genug eingestuft wird, ist es eines der wichtigsten Verkaufsargumente eines Flugzeugs soweit es die Insassen betrifft (insbesondere Business Jets). Fähigkeiten : Wirtschaftsingenieurwesen, Innenarchitektur.

• Integration: Selbst die Auflistung der oben genannten Punkte hat einige Zeit in Anspruch genommen. Daher ist es wichtig, die Anforderungen zu klären, nachzuverfolgen und zu validieren so dass, wenn alles zusammengesetzt ist, sie passen. Dies kann Dutzende oder sogar Hunderte von Lieferanten betreffen, die möglicherweise nur einen begrenzten Umfang für das Gesamtentwurfsziel haben. Fähigkeiten : Systemtechnik, Wirtschaftsingenieurwesen

• Zuverlässigkeit und Sicherheit: Leiten Sie die Ausfallwahrscheinlichkeit eines Systems / Teils im Flugzeug ab und stellen Sie sicher, dass die Kritikalität gewährleistet ist des Fehlers garantiert die vorgesehene Wahrscheinlichkeit. Fähigkeiten : Systemtechnik.

Mir fehlen wahrscheinlich einige Schlüsselbereiche. Wie Sie jedoch sehen können, ist das Entwerfen eines Flugzeugs ein äußerst vielfältiges Unterfangen, das lebenslange Kenntnisse und Erfahrungen erfordern würde. Sie können ein Experte auf einer beliebigen Anzahl von Gebieten sein und dennoch einen unverzichtbaren Beitrag zum Gesamtdesign leisten.

Experimentelle Testpiloten sind wahrscheinlich so nah wie jede Person, um ein Alleskönner zu sein. Die meisten Testpiloten, die ich kenne, kennen das gesamte Flugzeugdesign und die Systeme besser als die meisten Designer ihrer jeweiligen Fachgebiete. Abgesehen davon, dass sie viele Flugstunden gesammelt haben (die meisten davon Militär), sind sie mit technischen Ingenieuren bestens vertraut und die meisten von ihnen haben einen Master in Ingenieurwissenschaften.

Ich werde die Frage im Titel ansprechen: Wie komme ich dazu, tatsächlich ein ganzes Flugzeug zu entwerfen? Nicht jede Komponente, sondern die wichtigsten, sichtbaren Entscheidungen.

Solche Jobs gibt es zwar, aber sie sind nicht leicht zu bekommen. Design ist ein iterativer Prozess, der bei jedem Schritt kontinuierlich vertieft wird. Es beginnt mit einem Anforderungsdokument, auf das mit Entwurfsvorschlägen geantwortet wird, die dann in mindestens drei Schritten ausgearbeitet werden - konzeptioneller, vorläufiger und detaillierter Entwurf. Jeder Schritt erfordert mehr als das Zehnfache der Anzahl der Personen als der vorherige.

Um das gesamte Flugzeug oder zumindest einen großen Teil davon zu entwerfen, möchten Sie 1% der an der Konzeption beteiligten Personen auswählen. Dafür ist der Hauptabschluss speziell die Luft- und Raumfahrttechnik. Alles andere, genauer gesagt, wird Sie wahrscheinlich in eine der Abteilungen einordnen, die Detailentwurfsarbeiten durchführen. Für das allgemeine Design, bei dem Sie die Planform und die Motoren auswählen, benötigen Sie mehr Wissen als Tiefe.

Schauen wir uns drei Möglichkeiten an:

1. Große Industrie. Scheint offensichtlich, da Sie direkt nach dem College eingestellt werden, aber der schwierige Teil ist, den richtigen Job zu finden. Neue Ingenieure beginnen mit der Detailplanung, und die meisten Ingenieure bleiben dort. Für jede Person, die wichtige Entscheidungen trifft, benötigt die große Luft- und Raumfahrt 100 einfache Ingenieure, die nur die 3D-Modelle erstellen und die Teilelisten ausfüllen.
ol>

Arbeiten Sie sich durch Beförderungen und seitliche Bewegungen nach oben funktioniert möglicherweise, birgt jedoch das zusätzliche Risiko, sich von der technischen Arbeit zu lösen. Sie müssen sich innerhalb und außerhalb Ihres Unternehmens äußerst sichtbar machen und insbesondere Ihr Interesse und Ihre Fähigkeit zeigen, Designkonzepte zu erstellen oder zu entwickeln.

Die meisten, wenn nicht alle großen Luft- und Raumfahrtunternehmen haben eine "Skunk Works" -ähnliche Einheit, die unter anderem mit Pie-in-the-Sky-Projekten herumspielt. Das ist dein Ziel, du musst einsteigen. Das braucht Ansehen, und es zu erlangen, während du deine Grundaufgaben erledigst, ist vergleichbar mit einem Vollzeitjob und einem Doktortitel. auf einmal - in der Tat ist ein Ansatz, genau das zu tun. Sie haben so gut wie keine Freizeit, aber ich kenne Leute, die dies erreicht haben. Dies ist ein schwieriger Ansatz mit geringen Erfolgschancen, aber der Vorteil ist, dass Sie auf jeden Fall finanziell abgesichert sind. Im schlimmsten Fall könnte es Ihnen langweilig werden.

2. Startups. Es ist sicherer, als die kleinsten Unternehmen zu beginnen, die noch Flugzeuge entwerfen und bauen Lass zumindest etwas entwerfen. Es kann ein Startup sein, das mit Ultraleichtflugzeugen, Elektrik oder nur ungewöhnlichen Ideen spielt. Solche Unternehmen vermeiden oder lagern Arbeiten auf niedriger Ebene aus, verschieben die schmerzhafte Phase der Gewichtsreduzierung und konzentrieren sich auf die breiten Striche.
ol>

Dadurch können Sie in einem sehr kleinen Designteam arbeiten und bauen Flugzeuge so, wie Sie sie entwerfen und möglicherweise sogar fliegen. Um einem solchen Unternehmen beizutreten, können Pilotenfähigkeiten wichtiger sein als ein fortgeschrittener Abschluss, und die Erfahrung mit Eigenheimen kann sie nur überzeugen - sie suchen Enthusiasten, keine 9- bis 5-Jährigen.

Dieser Weg ist weniger selektiv als die beiden anderen, aber Sie haben besser einen guten Plan, um sich selbst zu ernähren, da Flugschule und Eigenheimbau hohe Kosten verursachen, insbesondere wenn sie während des Studiums eingeschlagen werden (Sie möchten früh anfangen, Nach alldem). Mit anderen Worten, es ist riskant. Aber "Full-Stack" -Design-Erfahrung in einem kleinen Unternehmen kann Sie dann in konzeptionelle Design-Rollen in zunehmend größeren Unternehmen bringen. Möglicherweise leiten Sie ein großes Projekt oder führen sogar Ihr eigenes Unternehmen - Startups bereiten Sie besser darauf vor als Büroarbeiten.

3. Testpilot . Das ist weniger Design, mehr Fliegen. Sowohl Testpilot als auch Ingenieur zu sein, ist nicht nur machbar - ein Hochschulabschluss ist bereits eine häufige Voraussetzung, um Militärpilot zu werden, und Luft- und Raumfahrttechnik ist die perfekte Wahl.
ol>

Von dort aus Um am Design beteiligt zu sein, müssen Sie ein Testpilot sein. Bei diesem Job geht es nicht nur ums Fliegen, sondern um die Bewertung des Flugzeugs, für das viele Grundkenntnisse erforderlich sind. Nicht alle Testpiloten haben einen militärischen Hintergrund, aber das Militärfliegen ist eine bewährte Überholspur. Ein fortgeschrittener Abschluss in einem verwandten Bereich ist auch üblich, um eine Position als Testpilot einzunehmen, und es wird Ihr technisches Wissen auffrischen.

Dies bringt Sie weniger wahrscheinlich in eine Entscheidungsrolle, kann es aber Holen Sie sich in das Hauptteam, wo Ihre Erfahrung und Ihr Input die Entscheidungen bestimmen. In kleineren Unternehmen können Testpilot- und Engineering-Rollen kombiniert werden. Wenn Sie Ihre technischen Fähigkeiten beibehalten und weiter ausbauen, werden Ihnen durch die Erfahrung mit Testpiloten auch viele zusätzliche Türen geöffnet. Ein Ingenieur, der aus erster Hand weiß, wie sich Entwurfsentscheidungen auf die Flugeigenschaften auswirken, ist in frühen Entwurfsphasen äußerst nützlich. Ihre Rollen tendieren eher zur Berater- als zur Mitarbeiterarbeit.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass alle drei Wege mit einem Abschluss in Luft- und Raumfahrttechnik beginnen. Dann:

• Flugschule ->-Lebenslauf (Homebuilts, Jobs, Veröffentlichungen usw.) ->-Startups (Sie sind dort und entwerfen Versuchsflugzeuge) -> verkaufen sich, um größere Dinge zu entwerfen
  Benötigt: Viel Enthusiasmus, Besessenheit vorzuziehen.
  Risiken: Das Geld geht zur Neige.
  Bonusbelohnung: Der Spaß beginnt sofort; Viele Innovationen bei der Arbeit.
• Industrie -> Advanced Degree / Ph.D -> Public Visibility -> klettern die Ränge -> versuchen für "Skunk Works" -Stil-Teams.
  Benötigt: Hoch Intelligenz, Bürokenntnisse.
  Risiken: Im Detaildesign stecken bleiben.
  Bonusbelohnung: Große Projekte, viel Geld.
• Militär (Offizier) -> Pilotenausbildung -> Service -> fortgeschrittener Abschluss -> Testpilot -> Industriejob. Dies entspricht Ihrem Wunsch, Flugzeuge zu bauen und zu fliegen, wobei der Schwerpunkt auf dem fliegenden Teil liegt.
  Erfordert: Ausgezeichnete Fitness + Intelligenz + Disziplin.
  Risiken: Nicht den Schnitt für a Pilot.
  Bonusbelohnung: Das coolste Zeug fliegen.

Keines davon ist wahrscheinlich eine gerade Straße. Dies sind nur Kontrollpunkte, die erreicht werden müssen. Sie werden auf dem Weg viele andere Dinge tun und Wissen, Erfahrung und Sichtbarkeit aufbauen. Die gezielte Entwicklung Ihrer Kompetenzen in Richtung dieses Ziels gibt Ihnen jedoch eine Chance.

Wie in anderen Antworten dargelegt, gibt es im Flugzeugdesign viele verschiedene Aufgaben, und sie haben unterschiedliche Anforderungen. Talentierte Menschen können von jedem Ausgangspunkt der Branche aus in das Konzeptdesign einsteigen, und Sie können mehrere Disziplinen überqueren. Die oben genannten Routen sind nur einige der Möglichkeiten, um Ihre Chancen zu maximieren.

Beginnen Sie auf jeden Fall früh . Nehmen Sie einige leichte Messwerte auf, fügen Sie Aerodynamik hinzu, bauen Sie ein Modellflugzeug, fliegen Sie eine Sim und gelangen Sie zu den realen Flugzeugen, sobald Sie können. Machen Sie Dutzende von Papierdesigns, jedes detaillierter als das letzte. Stellen Sie im College die meisten Fragen, springen Sie auf jedes relevante Projekt, gehen Sie zu jeder Konferenz, nutzen Sie jede Gelegenheit; Sei ein Star-Student, wenn du kannst, oder zumindest der Geek unter den Geeks. Die Art von Jobs, nach denen Sie suchen, erfordert so viel Wissen über verschiedene Aspekte der Luftfahrt wie möglich. Nutzen Sie also die Zeit, die Sie haben.

Nicht für moderne Flugzeuge. Schauen wir uns ein Beispiel an.

Nehmen Sie ein kleines Flugzeug, die Cessna Skyhawk.

Selbst in einem so kleinen Flugzeug tut Cessna das nicht. ' t Alle Komponenten selbst herstellen. Zum Beispiel wird der Motor von Lycoming hergestellt, die Avionik von Garmin, der Propeller von McCauley usw. Bei Cessna gibt es keine Position, die an der Konstruktion von allen Komponenten beteiligt ist, weil Cessna selbst entwirft nicht einmal alle.

Bei größeren und / oder leistungsstärkeren Flugzeugen wie Kampfflugzeugen wird es noch komplexer.

Jedes Subsystem ist so spezialisiert Experten auf diesem Gebiet müssen Komponenten auf dem neuesten Stand der Technik entwickeln, und die Marktkräfte machen es für ein Unternehmen effizienter, sich auf ein Subsystem zu spezialisieren und dieses Subsystem allen Flugzeugherstellern (dh Garmin Avionics) anstelle jedes Herstellers zur Verfügung zu stellen Ein kleines Team von Spezialisten für jedes Subsystem.

Das Nächste, was Sie (wie bereits erwähnt) tun könnten, wäre, experimentelle Kit-Flugzeuge herzustellen und zu verkaufen, aber selbst dann werden Sie wahrscheinlich zumindest den Motor auslagern und Avionik.

Wenn Sie ein Flugzeug als ein Fahrzeug sehen möchten, das fliegen kann, indem Sie Unterstützung aus der Luft erhalten, kann die Definition auch Drohnen aller Art abdecken. Dann wäre ein realistischer Weg, ein Startup zu erstellen, das eine Drohne entwirft.

Zum Beispiel kenne ich ein Schweizer Startup, das ungewöhnliche VTOL-Starrflügeldrohnen entwickelt hat, die viel mehr Ausdauer bieten als ihre Hubschrauber-ähnliche Konkurrenten. Es brauchte einen sehr komplexen Controller, um den Übergang durchzuführen. Die Drohne eignet sich jetzt hervorragend für hochpräzise Luftaufnahmen.

Das Startup wurde von einigen Studenten direkt von der Universität erstellt.

Wahrscheinlich war Burt Rutan der letzte, der das erfolgreich konnte. Eine Person, deren Geschichte es wert ist, studiert zu werden, wenn Sie an so etwas interessiert sind. Das Entwerfen eines kompletten Flugzeugs von Grund auf ist heute weitaus weniger wahrscheinlich als das Entwerfen eines kompletten Autos.

Entfernen Sie in einem Schritt das technische Rechnen.

Während der vier Jahre, in denen ich bei BAE SYSTEMS im technischen Rechnen tätig war, half ich beim Entwerfen:

• Simulation der Betriebsforschung Beobachten Sie den Orient Entscheiden Sie sich für Act-Schleifen
• Sensorintegration
• Genetisches Design der Flügelform
• Simuliertes Tempern der Prozessorzuordnung
• Modellierung der strukturellen Integrität
• Radarquerschnittsschätzung
• Kollisionsvermeidung mit autonomen Luftsystemen (für die ich die Luftregeln des Piloten lernen musste usw.)
• Fehlererkennung in Kraftstoffsystemen

Im Wesentlichen besteht die Aufgabe darin, über genügend Software-Engineering zu verfügen, um Tools zur Lösung von Problemen zu erstellen, die die Experten in diesen Bereichen mit Standardwerkzeugen, Matlab oder Numpy nicht lösen konnten.

Jedes dieser verschiedenen Themen war etwas, über das ich genug lernen musste, um das Wissen der verschiedenen Spezialisten in aussagekräftige Ergebnisse umzusetzen.

Alle Ingenieure sind Spezialisten, aber die einzigen anderen Ingenieure, die auch etwas darüber wissen mussten Aber alles waren die Systemsicherheitsingenieure.

Als professioneller Ingenieur werden Sie, wie andere Antworten bereits sagten, niemals in der Lage sein, ein ganzes Flugzeug selbst zu bauen.

Es gibt jedoch Kurse, in denen Sie die Grundlagen aller wichtigen Elemente studieren können von Flugzeug- und Avioniksystemdesign, und spezialisieren Sie sich dann auf das von Ihnen gewählte Gebiet. Zum Beispiel dieser Kurs von der Loughborough University in Großbritannien.

https://www.lboro.ac.uk/study/undergraduate/courses/az/aeronautical-engineering-beng/

Studium Luft- und Raumfahrttechnik in Stuttgart, Deutschland.

Sie konzentrieren sich auf das Flugzeugdesign. Die Fakultät entwirft, baut und betreibt eigene Versuchsflugzeuge. Ich würde vermuten, dass 40-60% der Studenten einen Pilotenschein haben. Sie können auch der Akademischen Fliegergruppe Stuttgart (AKAFLIEG) beitreten.

Soweit ich weiß, gibt es ähnliche Universitäten in anderen Ländern, z. das SUPAERO in Frankreich.

Dies mag eine ungewöhnliche Antwort auf die Frage sein, aber die Karriere, die Sie suchen, ist die eines YouTuber. Colin Furze ist eine Person, die ihre eigenen Fahrzeuge entwirft und fliegt. Es würde viel Medienwissen erfordern, und ich würde schaudern, wenn ich über die Wirtschaftlichkeit nachdenken würde, aber da haben Sie es.