هندسة الطيران

نبذة عن تخصص هندسة الطيران

من منَّا لا يعرف أنَّ عبَّاس بن فرناس هو أول من حاول الطيران في التاريخ؟ وأنَّه رائد الطيران الذي كان الشخص اللأول ليُطبِّق مبدأ الطيران؛ فقام باختراع جناحين واستطاع الطير بهما. 

ومن هذا المُنطلق، بدأ الإنسان بالتألُّق في مجال الطيران والفضاء كذلك. وبناءً عليه، يُمكن اعتبار العالم العبقري عبَّاس بن فرناس من المؤسسين للكثير من الجوانب والأسس العلمية ذات الصلة بالطيران مثل علم الفلك، وهندسة الفضاء، وهندسة الطيران كذلك.

إنَّ القصد وراء دراسة تخصص “هندسة الطيران” والذي يُعرف بـ “Flight Engineering” إعداد خريجين ومهندسي طيران قادرين على إنجاز مُجمل المهام التي تقع تحت أعمال هندسة الطيران.

يشمل تخصص هندسة الطيران شؤون عدة مثل تصميم الطائرات، والتحكُّم بالطائرات، والتحكُّم بأجهزة الاستشعار والسيطرة في الطائرات، بالإضافة إلى تصميم أنظمة الدفع والنظم الكهروميكانيكية متناهية الصغر.

سوف نحصل من خلال مقال اليوم على كل المعلومات التي نحتاجها عن هندسة الطيران، والتي نشأت بين الآونة الأخيرة من القرن التاسع عشر وحتى أوائل القرن العشرين وكانت ليست عبارة إلَّا عن هندسة مبنية على تجارب وأفكار الهندسات الأخرى؛ ثم نتخذ القرار فيما إذا كنا نرغب دراسة تخصص هندسة الطيران أو تخصصًا آخر!

السمات الشخصية لروَّاد تخصص هندسة الطيران

تعرَّف على التخصص الذي تود دراسته في مرحلة مبكّرة من حياتك وابدأ العمل على هذا الأساس، فمن الجيد أنْ يرسم الطلبة خطوة أكاديمية ويسيرون على أثرها.

هل ترى مستقبلك الوظيفي في نطاق الطيران؟ وهل تريد أن تُصبح متميزًا ومختلفًا عمن الآخرين في حياتك المهنية؟

إذًا، تعلَّم معنا اليوم المهارات الأساسية التي عليك التحلِّي بها! ولا تكُن في حيرة من أمرك إذا نويت دراسة التخصص، لأنَّ كل ما عليك هو العمل بجد في سبيل اكتساب المؤهلات العلمية، والمهارات العملية والشخصية التالية:

• المؤهلات العلمية:
  • فهم العمليات الميكانيكية
  • الالتحاق بمسارٍ علمي في الثانوية العامة
  • مستوى جيد في الرياضيات والكيمياء والفيزياء
  • الحصول على معدل جيد في الثانوية العامة كذلك
  • فهم الديناميكا الهوائية والديناميكا الحرارية فهمًا جيدًا
  • مهارات الـ STEM، وهي مهارات العلوم، والتكنولوجيا، والهندسة، والرياضيات
• المهارات الشخصية:
  • حل المشاكل
  • مهارات التحليل
  • اهتمام عالٍ بالتفاصيل
  • الدقة والكفاءة والأمانة
  • لياقة بدنية وصحة جسدية عالية جدًا
  • تبسيط الأمور وشرح المسائل المعقدة
  • العمل ضمن الظروف الصعبة واتخاذ القرارات المنطقية سريعًا
  • مهارات تواصل ممتازة والقدرة على العمل تحت ضغط
  • المتمع بمهارات العمل مع فريق الواحد وتمثيل جزء أساسي من فريق العمل
• المهارات العملية:
  • كتابة التقارير
  • مهارات التصميم
  • الإلمام بقوانين وأنظمة الطيران المدني
  • الإلمام بتقنيات التصميم والأسس الهندسية
  • معرفة المعادن والسبائك التي تُستخدم في الطائرات
  • إتقان الكتابة الفنية والاتصالات البيانية باستخدام الحاسوب
  • عرض خطط التصميم والتعبير عنها أمام مهندسي وفنيي الطائرات
  • مهارات التصميم باستخدام الحاسوب والتي يُطلق عليها Computer Aided Design ويُعبّر عنها بالاختصار “CAD”

تخصصات هندسة الطيران

بالطبع، يدرس طلبة تخصص هندسة الطيران في كلية الهندسة إلى جوار التخصصات المماثلة، والتي يُوجد بينها وبين هندسة الطيران صلة تربط بينهما كالمواد والمقررات الدراسية. وهناك خمسة مباحث أساسية في علم هندسة الطيران:

أولًا، الديناميكا الهوائية: أو علم قوى الهواء، حيث يُعنى بالتصميم الخارجي للطائرة ممَّا يُمكنها من توليد القوة اللازمة للغلُّب على قوة الجاذبية.

ثانيًا، هندسة التحكُّم والاستقرار: والذي يُعنى بسبل وكيفية التحكُّم بالطائرة والحافظ عليها مستقرة في الهواء.

ثالثًا، علم أنظمة الدفع: وهو القسم الذي يُعنى بتصميم وتصنيع المحرِّك المروحي أو المحرِّك النفَّاث، والذي يعمل على توفير القوة اللازمة التي تدفع الطائرة في الهواء. ولعل الديناميكا الحرارية، وديناميكا الغازات، والخواص الكيميائية للمنتجات البترولية التي يُستفاد منها في تصنيع وتطوير وقود الطائرات من أبرز أسس هذا العلم.

رابعًا، هندسة الإنشاءات والهياكل: يُعنى هذا المجال العلمي بتصنيع وتصميم هياكل الطائرات ودراسة المواد المستخدمة في التصنيع، مع الأخذ بعين الاعتبار تصميمها وجعلها قوية تستطيع مقاومة الهواء والظروف الجوية التي تتعرَّض لهم أثناء الطيران

خامسًا، إلكترونيات الطيران: يتعلَّق هذا العلم بكل ما يخص إلكترونيات الطيران مثل الطيار الآلي، وأنظمة الملاحة، والرادار، والاتصالات، بالإضافة إلى الإضاءة

جهّزنا لكم قائمة التخصصات القريبة من تخصص هندسة الطيران، والتي تكون مؤهلاتها شبيهة جدًا بالمؤهلات الخاصة بهندسة الطيران ومعظمها يُعد ضمن قائمة تخصصات الـ STEM، يُمكنك الاطلاع عليها:

• هندسة الطرق والجسور – Roads and Bridges Engineering
• هندسة النفط – Petroleum Engineering
• هندسة الميكاترونكس – Mechatronics Engineering
• الهندسة الصناعية – Industrial Engineering
• الهندسة الميكانيكية – Mechanical Engineering
• هندسة الفضاء – Aerospace Engineering

مواد تخصص هندسة الطيران

حان الآن الوقت لأنْ يُطلعنا المقال على الخطة الدراسية ومنحنا فكرة عن جميع المواد الإجبارية التي على طلبة التخصص دراستها. فقد صُمِّمت الخطط الدراسية الخاصة بجميع التخصصات بأقسام مختلفة تضُم عدة متطلبات، وهي متطلبات الجامعة الإجبارية والاختيارية، ومتطلبات الكلية الإجبارية والاختيارية، ومتطلبات التخصص كذلك، بالإضافة إلى المواد الحرة والمساندة.

ومن المهم أن تعلم عزيزي القارئ أنَّ هذه المقررات، والمواد، والمساقات التي تشملها الخطة الدراسية لتخصص هندسة الطيران قد تكون متباينة من جامعة إلى أخرى. فقد تختلف مسميات هذه المواد من دولة إلى أخرى. وبالتالي، من جامعة إلى أخرى.

والآن، أصبح بإمكانكم التعرُّف على الخطة الدراسية التفصيلية لدراسة تخصص هندسة الطيران وذلك وفقًا لـجامعة العلوم والتكنولوجيا الأردنية:

متطلبات الجامعة الإجبارية والاختيارية:

• يشمل هذا القسم مواد تجمع بين طلبة الجامعة كلهم مهما كانت تخصصاتهم مُختلفة، أو متباينة. وتكون هذه المواد إما إجبارية، أو اختيارية. وتتراوح بين أقسام العلوم الاجتماعية، والعلوم السياسية، والعلوم الاقتصادية، والتكنولوجيا، والصحة. ومن بعض الأمثلة الشائعة عليها مساق مهارات التواصل، والتربية الوطنية، والمهارات الإدارية، والإسعافات الأولية، وحقوق الإنسان، وعلم الاجتماع، وعلم النفس، بالإضافة إلى الكثير من المساقات المتنوعة في شتى المجالات.

متطلبات الكلية الإجبارية والاختيارية:

• متطلبات التخصص الإجبارية والاختيارية:
  • يُقدِّم هذا القسم شرحًا مفصلًا لجميع المواد التي يدرسها طلبة تخصص هندسة الطيران، والتي تكون جميعها إجبارية:
  • مشاغل هندسية نظري- Engineering Workshops Theoretical
  • مقدمة إلى هندسة الطيران – Introduction to Aeronautical Engineering
  • استاتيكا – Statics
  • الرسم الهندسي باستخدام الحاسوب – Engineering Drawing using the Computer
  • ديناميكا – Dynamics
  • ميكانيكا المواد – Mechanics of Materials
  • مبادئ الهندسة الكهربائية لغير طلبة الهندسة الكهربائية – Fundamentals of Electrical Engineering for None EE Students
  • الطرق العددية للمهندسين – Numerical Methods for Engineers
  • الرياضيات التطبيقية للمهندسين – Applied Math for Engineers
  • ميكانيكا الآلات – Mechanics of Machinery
  • مختبر مقاومة المواد – Strength of Materials Lab
  • تصميم  عناصر الآلات  – Machine Elements Design
  • مواد بناء الطائرات – Aircraft Structural  Materials
  • الديناميكا الحرارية – Thermodynamics
  • الاقتصاد الهندسي – Engineering Economics
  • ديناميكا الغازات – Gas Dynamics
  • ميكانيكا الموائع – Fluid Mechanics
  • الديناميكا الهوائية – Aerodynamics
  • هياكل الطائرات – Aircraft Structure
  • مختبر الطيران – Aeronautics Lab
  • انتقال الحرارة – Heat Transfer
  • الاهتزازات الميكانيكية – Mechanical Vibrations
  • التحكم الآلي- Automatic Control
  • الاتزان والتحكم في الطائرات – Aircraft Stability & Control
  • أداء الطائرة – Aircraft Performance
  • أنظمة صيانة الطائرات – Aircraft Maintenance Systems
  • تصميم طائرات – Aircraft Design 
  • ديناميكا الموائع الحسابية – Computational Fluid Dynamics

بعض مواد التخصص الاختيارية:

• طائرات الأجنحة الدوارة – Rotary Wing Aircrafts
• النظم الكهروميكانيكية متناهية الصغر – MicroElectroMechanical Systems 
• طرق العناصر الحديدية في الهياكل الفضائية – Finite Elements Methods in Aerospace Structures
• المواد المركبة – Composite Materials
• ميكانيكا الكسر – Fracture Mechanics
• الديناميكا الهوائية 2 – Aerodynamics 2
• هياكل الطائرات 2  – 2 Aircraft Structure
• نظرية الطبقة الحدية – Boundary Layer Theory
• الملاحة في الطائرات – Aircraft Navigation
• مواضيع مختارة في الطيران – Special Topics in Aeronautics
• مرونة هوائية – Aeroelasticity
• يختص هذا القسم بتقديم المواد التي تجمع بين طلبة الكلية أجمع، أي المواد التي تكون مشتركة بين روَّاد التخصصات الهندسية:
• التفاضل والتكامل – Calculus
• تحليل وسيط – Intermediate Analysis
• معادلات تفاضلية عادية – Intermediate Analysis
• مهارات الاتصال للمهندسين – Communication Skills for Engineers
• أخلاقيات المهنة للمهندسين –  Engineering Ethics for Engineers
• مشاغل هندسية – Engineering Workshops
• الفيزياء العامة – General Physics
• الكيمياء العامة – General Chemistry

يُرجى العلم أنَّ هذه بعض هذه المواد تُدرَّس على مدى مسارين أو أكثر أو في المختبرات بالإضافة إلى التدريب الميداني في المجال ومواد التخصص الحرة والمساندة، ومشروع التخرج، مع الجدير بالذكر أنَّ تلك القائمة لا تشمل جميع المواد التي يدرسها طلبة التخصص، بل يُعطي فكرة رئيسية عن مُجمل المواد التي يدرسها روَّاد التخصص.

عدد سنوات دراسة تخصص هندسة الطيران

تكون المرحلة الدراسية لتخصصات الهندسة جميعها مدة زمنية مقدارها خمس سنوات، وتستغرق هندسة الطيران تحديدًا خمس سنوات. على عكس بقية التخصصات مثل تخصصات العلوم الإنسانية، والعلوم الاجتماعية، والإدارية، والأدبية التي لا تحتاج إلى أكثر من أربع سنوات في الجامعة.

• كل ما تحتاج معرفته عن تخصصات قسم الأدبي
• كل ما تحتاج معرفته عن تخصصات القسم العلمي
• كل ما تحتاج معرفته عن تخصصات تكنولوجيا المعلومات

نسبة الطلب على تخصص هندسة الطيران

جميعنا يُقبل  على اختيار التخصص الجامعي الذي يضمن لنا مستقبل وظيفي آمن، وإنَّ أفضل ما يُمكنك فعله هو متابعة حالة الطلب والركود والإشباع على التخصصات حتى تكون على دراية بمتطلبات سوق العمل، فمن المهم أن تتعرَّف على التخصصات المطلوبة والتخصصات الراكدة والمشبعة سواءً كان ذلك سوق العمل المحلي أو الدولي.

ماذا يُفصد بالإشباع والركود؟ وما هو الطلب؟

يُقصد بالركود والإشباع وصول سوق العمل في دولة ما إلى الركود أو الإشباع بسبب عدم حاجة سوق العمل إليه أو بسبب وجود عدد هائل من خريجي هذا التخصص. ممَّا يُؤدِّي إلى اكتفاء سوق العمل وصعوبة الحصول على وظيفة للخريجين.

بينما يُعنى بنسبة الطلب على التخصص أي أنَّ سوق العمل بحاجة إليه، حيث لا يُواجه أرباب هذا التخصص وخريجيه صعوبات في العثور على وظيفة.

يأتي مهندس الطيران في الطائرة في المركز الثالث تحت كابتن الطيارة والمسؤول الأول.

نرى الآن أجهزة الطائرات بدون طيار تُحلق في السماء؛ فهي مزوَّدة بقدرات ملاحية متطورة جدًا، وأصبحنا نستخدمها في شتى المجالات مثل المجال الأمني، والتصوير، ونقل البضائع والركاب، والمزيد. ممَّا أدَّى إلى توفير مئات وآلاف فرص العمل لتنظيم حركة المرور الجوية لتلك الطائرات التي سيزداد عددها يومًا تلو لآخر وذلك وفقًا لتنؤات تقرير وظائف المستقبل 2040.

كما يتوقَّع مكتب احصاءات العمل في الولايات المتحدة ارتفاع نسبة الطلب على تخصص هندسة الطيران بنسبة 6% من عام 2018 وحتى عام 2028. وبشكل عام، لا يُمكن الاستغناء في مُختلف أرجاء العالم عن طلبة تخصصات الـ STEM!.

إيجابيات تخصص هندسة الطيران

تعرَّف على الفوائد، والمزايا، والإيجابيات وراء دراسة تخصص هندسة الطيران بالإضافة إلى أهم الأسباب التي تقودك نحو دراسته:

1. طلب مرتفع على التخصص
2. الحصول على رواتب مرتفعة
3. الحصول على مكانة مرموقة وموقع اجتماعي جيد
4. استمرارية الطلب على التخصص باستمرارية تطوّر الطائرات والطيران
5. السفر كثيرًا وذلك لأغراض المشاركة في المؤتمرات، أو إجراء اختبارات الطيران
6. حصول المهندس على بعض المزايا من مجال عمله مثل إمكانية انتسابه بنقابة المهندسين

سلبيات تخصص هندسة الطيران

من الجانب الآخر، هناك بعض التحديات التي قد يواجهها روَّاد التخصص منها:

1. صعوبة التخصص نوعًا ما
2. ضرورة الالتزام بالزي الرسمي أثناء العمل
3. محدودية فرص العمل في بعض الدول العربية
4. قد تكون بعض الدول غير متقدمة بما يكفي لاستيعاب خريجي التخصص جميعهم
5. مواجهة الأخطاء في المجال مثل الإرهاق من كثرة السفر والتعرُّض للأشعة مما يزيد من احتمالية الإصابة بمرض السرطان
6. تعرُّض مهندس الطيران للإراهق وذلك بسبب طبيعة العمل التي تتطلَّب بذل الجهود، والتي قد تُؤثّر سلبًا على حياته الاجتماعية والصحية

مجالات عمل تخصص هندسة الطيران

لا يُمكن تحديد ساعات العمل في هندسة الطيران بمدة معينة، فقد يعمل مهندس الطيران في أي يوم من أيام السنة وتحديدًا أيام العطل والمناسبات، ومن المهام التي على مهندسي الطيران إنجازها قبل وأثناء وبعد إقلاع الطائرات:

• مراقبة الحالة الجوية
• قراءة جميع المؤشرات
• تقدير كمية الوقود اللازمة للرحلة
• كتابة التقارير بالشكل الكامل للرحلة
• فحص الطائرات والتحقُّق من سلامتها
• التحكُّم في التكييف والتدفأة والأنظمة الكهربائية داخل الطائرات
• اختبار الطائرات والتحقق من الوقود والتأكّد فيما إذا كان هناك أي أسلاك ممزقة وتحتاج إلى صيانة

ومن مجالات العمل والوظائف التي يحصل عليها خريج تخصص هندسة الطيران:

• مهندس تشغيل – Operation Engineer
• مهندس الصيانة – Maintenance Engineer
• مهندس التصنيع – Manufacturing Engineer
• مهندس التصميم – Design Engineer
• وكلاء مبيعات
• مهندس النظم الطائرة
• مشغِّل أجهزة الاستشعار
• صيانة الطائرات بدون طيار
• مبرمج الطائرات بدون طيار
• فِرَق العمل الخاصة بالأمن الجوي
• موظف في مركز قيادة الطائرات بدون طيار

هذا بالإضافة إلى الوظائف الحالية التي تضم صيانة هياكل ومحركات الطائرات، ويقتصر العمل في الجهات والمواضع التالية:

• الملاحة الجوية
• القوات المسلحة
• شركات الطيران
• أكاديميات الطيران
• مؤسسات ووكالات الفضاء

أفضل الجامعات لدراسة هندسة الطيران حول العالم

• معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا – Massachusetts Institute of Technology في أمريكا
• معهد جورجيا التقني – Georgia Institute of Technology
• جامعة ميشيغان في آن آربور – University of Michigan, An Arbor في أمريكا
• كلية هندسة الطيران وهندسة الفضاء في جامعة بوردو – School of Aeronautics and Astronautics of Purdue University  في أمريكا
• معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا – California Institute of Technology في أمريكا
• جامعة الملك عبد العزيز – King Abdulaziz University في المملكة العربية السعودية
• جامعة العلوم والتكنولوجيا الأردنية – Jordan University of Science and Technology في الأردن
• جامعة الإمارات – United Arab Emirates University في الإمارات
• جامعة خليفة – Khalifa University في دبي
•  جامعة القاهرة – Cairo University في مصر

أشهر مهندسي الطيران في التاريخ

عباس بن فرناس، Abbas Ibn Firnasمن منَّا لا يعرف العلَّامة عباس بن فرناس، فهو من روَّاد الفلك، والفيزياء، والرياضيات، والكيمياء، ويُعَد أول رائدًا للطيران الفعلي في العالم. على الرغم من أنَّه سقط بعد مدة من طيرانه في تجاربه الكثير، إلَّا أنَّه لم يقُم بتلك التجربة بوحي من الخيال! بل بناها وفقًا لأسس علمية.

وسام سمير النجَّار، Wissam Sameer Al Najjar

من أشهر الطيارين العرب، وأصغر سعودي يقود طائرة A380، بالإضافة إلى العديد من أنواع الطائرات. سجَّل وسام النجار أكثر من 4000 ساعة طيران، وسافر حول أكثر من 100 دولة في العالم.

نيفين درويش، Niven Darwish

أول امرأة تقود طائرة مدنية في العالم، وقامت برحلة في طائرة Airbus من دبي إلى فيينا ذهابًا وإيابًا بمناسبة اليوم العالمي للمرأة. وشكلت تلك الرحلة مصدرًا ودافعًا لإلهام وتشجيع الفتيات على تحقيق أحلامهم في مجال الطيران.

أول امرأة تقود طائرة مدنية في العالم، وقامت برحلة في طائرة Airbus من دبي إلى فيينا ذهابًا وإيابًا بمناسبة اليوم العالمي للمرأة. وشكلت تلك الرحلة مصدرًا ودافعًا لإلهام وتشجيع الفتيات على تحقيق أحلامهم في مجال الطيران.

كريم نفطاني، Karim Nafatni

كان الطيار التونسي المُقيم في الإمارات كرين نفطاني أصغر مُساعد على طائرة A320 ريثما بدأ مشواره الوظيفي عندما كان يبلغ 19 عامًا من العمر، ويجمع كريم بين حبه للتصوير المعماري والطيران بصورة رائعة ممَّا دفعه يلتقط الصور من قمرة القيادة في الطائرة وفاز ببعض جوائز التصوير، وبهذا، يكون الطيّار كريم أول من أدبع بما يُطلق عليه “التصوير من أعلى السماء”.

مريم المنصوري، Mariam Al Mansouri

أول امرأة تقود طائرة حربية في الإمارات العربية المتحدة، وبالتالي، فهي أو امرأة تلتحق بالقوات الجوية الإماراتية مع العلم أنَّها حاصلة على شهادة الأدب الإنجليزي من جامعة الإمارات وذلك قبل أن تُباشر بحلمها، حيث كانت تنتظر الفرصة أن تُسمح للنساء بدراسة تخصص الطيران.