آشنايي با تاريخچه هواپيماي بدون سرنشين

هواپيماهاي بدون سرنشين از بازوان پرتوان هر ارتش و يا يگان‌هاي اطلاعاتي هستند كه وجودشان بسيار حائز اهميت است.

 كشور عزيزمان ايران به‌دليل موقعيت راهبردي و هم مرزي با چندين كشور مختلف و همچنين دخالت‌هاي بي‌جاي كشورهايي چون آمريكا در منطقه مي‌تواند بهترين استفاده‌ها را از اين هواپيماها بكند. باشد كه اين همت بلند اساتيد هوافضاي كشور به ثمر نشسته و ايران به پيشرفته‌ترين هواپيماهاي بدون سرنشين دست پيدا كند.

سابقه به وجود آمدن هواپيماهاي بدون سرنشين به جنگ جهاني اول بر مي‌گردد و حتي برخي از مورخين بحث آن رابه كمي پس از ساخت نخستين هواپيماي دنيا توسط برادران رايت مربوط مي‌دانند ولي از لحاظ عملي و به فرم كنوني، نخستين هواپيماي بدون سرنشين كه از نوع هدف پرنده بود، در سال 1948 به نام XQ2 توسط شركت رايان آئروناتيكال (آمريكا) ساخته شد.

پس از آن تمامي كشورهاي دنيا به ضرورت ساخت و پيشرفت در اين فناوري پر سود پي بردند و با صرف بودجه‌هاي كلان شروع به تحقيقات و ساخت انواع گوناگون هواپيماهاي بدون سرنشين كردند.

هواپيماهاي بدون سرنشين يا همان يو-اي-وي‌ها (مخفف كلمه Unmanned Air Vehicle) مزاياي بسياري نسبت به هواپيماهاي عملياتي با سرنشين دارند، به‌دليل ابعاد كوچك‌تر نسبت به هواپيماهاي معمولي طبيعتاً هزينه ساخت آنها بسيار پايين است، امكان مداومت پروازي طولاني تري دارند، رادارهاي دشمن نمي‌توانند آنها را رديابي كنند و حتي درصورت رديابي، انهدام آنها كار بسيار مشكلي است.

يكي از نكات بسيار مهم، امنيت اطلاعاتي آنها در مقابل هواپيماهاي معمولي است. به‌عنوان مثال اگر در جنگي هواپيمايي را بزنند، علاوه بر ضررهاي مالي، احتمال اسارت خلبان نيز مي‌رود و در اين صورت مسئله امنيت اطلاعات نيز بحراني مي‌شود.

اساساً يكي از اهداف ساخت اين پرنده‌هاي كوچك و تيز پرواز، كاهش ميزان تلفات انساني است. مزاياي بسيار ديگري نيز مانند قابليت مانور بيشتر، نبودن فشارهاي فيزيولوژيكي بر اثر ارتفاع يا شتاب G به خلبان و...  از موارد قابل ذكر است.

بايد توجه داشت آنچه امروز UAV ناميده مي‌شود نوع تكامل يافته هواپيماهاي بدون سرنشين است كه به‌عنوان هدف پرنده در تمرينات تيراندازي زمين به هوا و يا هوا به هوا استفاده مي‌شد و غالباً هم اين اهداف پرنده  با نام درون (Drone) شناخته مي‌شدند.

پس از ساخت اولين هدف پرنده تقريباً نگاه ويژه‌اي به انواع ديگر پرنده‌هاي بدون سرنشين نشد تا سال 1962 كه روابط آمريكا و كوبا دچار بحران شد.

ايالات متحده آمريكا براي حمله، احتياج به عكسبرداري دقيق از مناطق راهبردي دشمن داشت و حتي هواپيماي معروف جاسوسي آمريكا U-2 (ملقب به اژدها خانم يا Dragon  Lady) نيز توسط آتشبارهاي ضدهوايي كوبا منهدم شد و تشنج سياسي دامنه داري را به وجود آورد.

اين موضوع آمريكا را بر آن داشت تا به فكر استفاده از هواپيماهاي بدون سرنشيني بيفتد كه قادر باشند وظايف هواپيماهاي جاسوسي آمريكايي را به‌عهده بگيرند؛ يعني عكسبرداري، فيلمبرداري و در كل گردآوري اطلاعات لازم از مواضع حياتي دشمن.

در آن زمان آمريكا از مدل هواپيماهاي بدون سرنشين BQM-34A استفاده كرد و تمامي آنها را به دوربين فيلمبرداري و ساير لوازم ضروري ديگر مجهز ساخت. گرچه فكر استفاده از هواپيماهاي بدون سرنشين براي مقاصد جاسوسي در بحران كوبا شكل گرفت ولي به سبب آنكه اين بحران ظرف مدت اندكي پايان پذيرفت، UAVهاي آمريكايي هرگز بر فراز كوبا به پرواز در نيامدند.

البته تنها چند سال بعد آمريكايي‌ها رسوايي بزرگي به بار آوردند. براي نخستين بار در سال 1965 در پكن، سه فروند از هواپيماهاي UAV اكتشافي را جمهوري خلق چين به نمايش گذاشت كه به گفته كارشناسان متعلق به آمريكا بود و براي جاسوسي وارد قلمروي هوايي چين شده بودند و از اين زمان به بعد تمامي كشورهاي دنيا پي به مسئوليت اصلي هواپيماهاي بدون سرنشين بردند.

هم اكنون نيز كه بسياري از كشورها مانند آمريكا، روسيه، رژيم اشغالگر قدس، فرانسه، انگلستان و... به اين فناوري دست يافته‌اند، با توجه به نرخ پيشرفت فناوري هوافضا مي‌توانيد در ذهن خود فرض كنيد كه شايد در هر لحظه چندين پرنده در آسمان كشورمان و يا كشورهاي ديگر در حال گشت زني و جاسوسي هستند.

حتي چند سال پيش نيز يكي از هواپيماهاي بدون سرنشين رژيم اشغالگر قدس در خاك ايران و در استان سمنان سقوط كرد تا چهره اصلي اين رژيم غاصب بيش از پيش نمايان شود. با اين توصيفات بهتر است به معرفي برخي از انواع هواپيماهاي بدون سرنشين بپردازيم.

هواپيماهاي بدون سرنشين جاسوسي-عكسبرداري

همانگونه كه اشاره شد اين هواپيماها از قديمي‌ترين نوع UAVها محسوب مي‌شوند كه طرح ساخت آنها از سال 1962 آغاز شد. UAVهاي ويژه شناسايي و عكسبرداري همانگونه كه از نامشان پيداست، به قلمروي هوايي دشمن نفوذ مي‌كنند و از مواضع مورد نظر عكسبرداري مي‌كنند.فيلم‌هايي كه از اين هواپيماها به دست مي‌آيد در لحظه به مراكز فرماندهي زميني، ماهواره‌ها و يا هواپيماهاي مادر مخابره مي‌شوند و در بيشتر اوقات هيچ اطلاعاتي در خود هواپيما نگهداري نمي‌شود تا درصورت انهدام توسط دشمن، اطلاعاتي از نحوه عمليات و هدف عمليات در دست نباشد.

در بيشتر نمونه‌هاي هواپيماهاي بدون سرنشين دوربين‌هايي تعبيه شده تا خلبانان و افرادي كه مسئوليت هدايت اين پرنده را دارند به نحو احسن راه را تشخيص دهند. UAVهاي كنوني به قدري پيشرفته شده‌اند كه در هر شرايط آب و هوايي، روز يا شب به انجام عمليات مي‌پردازند و همچنين با بهره گيري از فناوري رادارگريزي (Stealth) در انواع مختلف كاهش سطح مقطع راداري، مواد جاذب امواج رادار و.... براي رادارهاي دشمن يك كابوس هستند.

هم اكنون پيشرفته‌ترين هواپيماي بدون سرنشين جاسوسي دنيا متعلق به آمريكاست. اين هواپيما كه لقب شاهين جهان (Global Hawk) را دارد، مي‌تواند در بازه‌هاي زماني بسيار بالايي پرواز كند و به انجام مأموريت‌هاي مختلف بپردازد.

هواپيماهاي بدون سرنشين تحقيق و اكتشاف

باور كردن استفاده‌هاي غيرنظامي از اين پرندگان سخت است، ولي براي اولين بار ناسا چنين طرحي را عملي كرد. مركز تحقيقات درايدن (يكي از مراكز ناسا كه مطالعات مربوط به هواپيمايي و هوانوردي در آنجا انجام مي‌شود) در سال 1975 پس از پايان طرح‌هاي مقدماتي شروع به ساختن UAVاي به نام ميني اسنيفر كرد.

اين هواپيما بايد تا ارتفاع 100 هزار پايي اوج گيري مي‌كرد و در آنجا وظائف گوناگوني چون نظارت و مراقبت (غير نظامي)، نمونه برداري از مواد آلاينده جوي، سنجش مقدار مواد شيميايي طبيعي و مصنوعي موجود در لايه‌هاي فوقاني اتمسفر و تحقيقات گوناگون هواشناسي را انجام مي‌داد و چنانچه اين امر محقق مي‌شد ديگر نيازي به هواپيماهاي پردردسر فوق العاده گراني مانند يو-2 و يا اس آر-71 نبود. ميني اسنيفر اولين هواپيماي بدون سرنشيني بود كه موتور راكتي داشت و از سوخت هايدرازين (N2H4) استفاده مي‌كرد.

اصولاً اين سوخت در راكت‌هاي فضايي، موتورهاي قراردهنده ماهواره در مدار و يا زيردريايي‌هاي شناوري كه در اعماق بسيار زياد براي مقاصد تحقيقاتي استفاده مي‌شود،به‌كار مي‌رود. مشكل اصلي مهندسان طراح، وزن بالاي تجهيزاتي بود كه روي ميني اسنيفر تعبيه مي‌شدند.

در هر حال اين هواپيماي بدون سرنشين نظامي ساخته شد. حال خدا مي‌داند كه استفاده‌هاي نظامي هم از آن شده است يا خير.

هواپيماهاي بدون سرنشين مزاحم‌شونده و منهدم‌كننده رادار

يكي از آرزوهاي ديرين برنامه ريزان امور دفاعي كشورها، اين بوده است كه سامانه‌اي را طراحي كنند تا در عين حال كه بيشترين ضايعه را براي تأسيسات راداري، به ويژه  رادارهاي پدافند هوايي دشمن فراهم مي‌كنند، عوامل و امكانات دشمن قادر به شناسايي آن نبوده و به هيچ وجه نتوانند آن را از بين ببرند.اين UAVها با وجود ظاهر ساده و وزن پايينشان در جنگ‌ها نقش بسيار مهمي را ايفا مي‌كنند و راه فراري براي دشمن باقي نمي‌گذارند.

ابتدايي‌ترين تحقيقات در اين زمينه در سال 1975 شروع شد. به اين هواپيماهاي بدون سرنشين مزاحم‌شونده (Harassment) مي‌گفتند. نحوه عمل اين هواپيماها در گذشته به اين صورت بود كه همزمان با نزديكي آن به محق راداري دشمن، راكت‌ها و موشك‌هاي منهدم‌كننده نيز پرتاب مي‌شدند.

در حالي كه روي صفحه رادار دشمن جز يك سري نقطه كه مرتباً تغيير مسير مي‌دهند و يك سري صداي«وز وز» چيز ديگري ديده يا شنيده نمي‌شود. آنگاه وقتي UAV به ارتفاع حدود 500 پايي رادار رسيد دشمن خطر را حس مي‌كند.

ولي اين ارتفاع براي عكس العمل بسيار كم است و در كمترين زمان UAV خود را به رادار رسانده و آن را منهدم مي‌كند. البته هواپيماهاي مزاحم‌شونده قديمي تنها زماني كه رادار روشن بود مي‌توانستند امواج را رديابي و هدف گيري كنند در حالي كه UAVهاي مدرن با استفاده از سامانه‌هاي موقعيت ياب ديگر روشن يا خاموش بودن رادار برايشان مهم نيست.

هواپيماهاي بدون سرنشين ضربتي

اينكه روزي بشود به منطقه تحت نفوذ دشمن راه يافت و بدون كوچكترين تلفات جاني اهداف را منهدم ساخت مسلماً براي هر ارتشي لذت بخش است. به همين خاطر نمونه‌هاي گوناگوني از UAVها ساخته شد كه نتها در آنها تسليحات انفجاري و سيستم‌هاي هدايت‌كننده بود.

اين هواپيماها تقريباً مانند موشك‌هاي هدايت‌شونده از هواپيماي مادر جدا مي‌شدند و يا از سكوهاي پرتاب، پرواز مي‌كردند و مانند يك راكت يا موشك خود را به اهداف مي‌زدند. نمونه چنين UAVهايي دردهه 70 ساخته شدند؛ مانند موشك‌هاي ماوريك، هوبوس و يا شرايك.

GPS

سيستم مکان ياب جهاني (Global Positioning Systems) يا GPS يک سيستم راهبري و مسيريابي ماهواره اي است که از شبکه اي با ۲۴ ماهواره ساخته شده است. 

اين ماهواره ها به سفارش وزارت دفاع ايالات متحده ساخته و در مدار قرار داده شده است . اين سيستم در ابتدا براي مصارف نظامي تهيه شد ولي از سال ۱۹۸۰ استفاده ي همگاني از آن آزاد و آغاز شد.
خدمات اين مجموعه در هر شرايط آب و هوايي و در هر نقطه از کره ي زمين در تمام ساعت شبانه روز در دسترس است. پديد آوردنگان اين سيستم، هيچ حق اشتراکي براي کاربران در نظر نگرفته اند و استفاده از آن کاملا رايگان ميباشد.

GPS چگونه کار مي کند؟

ماهواره هاي اين سيستم، در مداراتي دقيق هر روز ۲ بار بدور زمين مي گردند و اطلاعاتي را به زمين مخابره مي کنند. گيرنده هاي GPS اين اطلاعات را دريافت کرده و با انجام محاسبات هندسي، محل دقيق گيرنده را روي کره ي زمين محاسبه مي کنند.
در واقع گيرنده زمان فرستاده سيگنال توسط ماهواره را با زمان دريافت آن مقايسه مي کند. از اختلاف اين دو زمان فاصله گيرنده از ماهواره تعيين مي گردد. حال اين عمل را با داده هاي دريافتي از چند ماهواره ديگر تکرار مي کند و بدين ترتيب محل دقيق گيرنده را با اختلافي ناچيز ( حدود ۸ سانتي متر)در ميبابد.
گيرنده به دريافت اطلاعات همزمان از حداقل ۳ ماهواره براي محاسبه ۲ بعدي و يافتن طول و عرض جغرافيايي، و همچنين دريافت اطلاعات حداقل ۴ ماهواره براي يافتن مختصات سه بعدي نيازمند است.
با ادامه ي دريافت اطلاعات از ماهواره ها گيرنده اقدام به محاسبه سرعت، جهت، مسيرپيموده شده، فواصل طي شده، فاصله باقي مانده تا مقصد، زمان طلوع و غروب خورشيد و بسياري اطاعات مفيد ديگر مي نمايد.

ماهواره هاي سيستم

۲۴ ماهواره ي GPS در مدارهايي بفاصله ۳۶۶۰۰ کيلومتري از سطح دريا گردش مي کنند. هر ماهواره دقيقا طي ۱۲ ساعت با سرعت ۱۱ هزار کيلومتر بر ساعت يک دور کامل بدور زمين مي گردد.
اين ماهواره ها نيروي خود را از خورشيد تامين مي کنند ولي باتري هايي نيز براي زمانهاي خورشيد گرفتگي و يا مواقعي که در سايه ي زمين حرکت مي کنند بهمراه دارند. راکتهاي کوچکي نيز ماهواره ها را در مسير درست نگاه مي دارند. به اين ماهواره ها NAVSTAR نيز گفته مي شود.

در اينجا به برخي مشخصه هاي جالب اين سيستم اشاره مي کنيم:

• اولين ماهواره GPS در سال ۱۹۷۸ در مدار زمين قرار گرفت.
• در سال ۱۹۹۴ شبکه ۲۴ عددي NAVSTAR تکميل شد.
• عمر هر ماهواره حدود ۱۰ سال است که پس از آن جايگزين مي گردد.
• هر ماهواره حدود ۲۰۰۰ پاوند وزن دارد و درازاي باتري هاي خورشيدي آن ۵.۵ متر است.
• انرژي مصرفي هر ماهواره، کمتر از ۵۰ وات ميباشد.

گيرنده‌ي GPS

بسته به نوع مصرف و بودجه مي توانيد از گستره ي زيادي از گيرنده هاي GPS بهره ببريد. همچنين، بايد از در دسترس بودن نقشه ي مناسب و بروز (up-to-date) براي منطقه ي مورد استفاده تان، اطمينان حاصل کنيد.
امروزه بهاي گيرنده هاي GPS بطور چشمگيري کاهش پيدا کرده و هم اکنون در اروپا با بهايي برابر با يک گوشي متوسط موبايل نيز مي توان گيرنده GPS تهيه کرد.
امروزه در کشورهاي توسعه يافته از اين سيستم جهت کمک به راهبري خودرو، کشتي و انواع وسايل نقليه ي ديگر بهره گيري مي شود.
هر چه نقشه هاي منطقه اي که در حافظه گيرنده بارگذاري مي شود دقيق تر باشد، سرويسهايي که از GPS مي توان دريافت داشت نيز بهتر ميشود. براي نمونه مي توان از GPS مسير نزديکترين پمپ بنزين، تعميرگاه و يا ايستگاه قطار را پرسيد و مسير پيشنهادي را دنبال کرد. دقت مکانيابي اين سيستم در حد چند متر است که بسته به کيفيت گيرنده تغيير مي کند. از سيستم مکان ياب جهاني مي توان در کارههايي چون نقشه برداري و مساحي، پروژه هاي عمراني، کوهنوردي، کايت سواري، سفر در مناطق ناشناخته، کشتي راني و قايقراني، عمليات نجات هنگام وقوع سيل و زمين‌لرزه و هر فعاليت ديگر که نيازمند محل يابي باشد، بهره برد.

انواع هواپیماها

هواپیماها را بر اساس معیارهای گوناگون می توان طبقه بندی نمود از جمله این معیارهای طبقه بندی عبارتست از:

طبقه بندی کلی هواپیما از نظر ماموریت و کاربرد

نظامی

مسافربری

کشاورزی(سمپاش)

 

انواع هواپيما از نظر سرعت

هواپيماهاي مادون صوت ( Subsonic Aircraft)  0 < M < 0.7

هواپيماهاي صوتي (Transonic Aircraft)   0.7 < M < 1.2

هواپيماهاي مافوق صوت (Supersonic Aircraft)  1 < M < 5

هواپيماهاي ماوراي صوت ( Hypersonic Aircraft)       5 < M

 

انواع هواپيما از نظر مکانيزم پرواز

هواپيماي با باند صفر يا هواپيماهاي عمود پرواز

هواپيماي با باند کوتاه - کمتر از 150متر

هواپيماي با باند معمولي

هواپيماي معمولي يا خشکي نشين

هواپيماي آب نشين که توانايي فرود روي آب را دارند

هواپيماي دو زيست

هواپيماي ناو نشين

اتفاقات مهم در تاریخ پرواز

از سال 1500 که اولین ایده  پرواز در ذهن بشر توسط لئوناردو داوينچي شکل گرفت تا سال 1981 گامهایی اساسی در جهت پیشبرد این آرزوی دیرینه بشر در سرتاسر جهان بر داشته شده است. اهم این اتفاقات را بصورت زیر می توان لیست کرد:

اتفاقات مهم در تاريخ پرواز

1500 طراحي يک وسيله پرنده توسط لئوناردو داوينچي

 1783 اولين پرواز انسان توسط يک وسيله سبکتر از آزمايش‌هاي مربوط به هوا ﴿بالن هواي گرم برادران فرانسوي mongolfier﴾ –

 ۱۹۰۳پرواز برادران رایت با اولين هواپيماي موتور دار جهان

1783 اولين پرواز انسان توسط يک وسيله سبکتر از آزمايش‌هاي مربوط به هوا ﴿بالن هواي گرم برادران فرانسوي mongolfier﴾ 

1903 دسامبر – پرواز برادران رایت با اولين هواپيماي موتور دار جهان

1939 پرواز اولين هواپيما با موتور جت (heinkel he-178)

1947 چوک ييگر (chuck yeager) سرعت صوت را بوسيله اولين هواپيماي مافوق صوت جهان شکست

1961 یوری گاگارین، اولين انسان در فضا

1969 نیل آرمسترانگ، اولين انسان بر روي ماه

1970 ورود بوئينگ 747 به آسمان ﴿اولين جامبو جت جهان ﴾

1976 ورود کنکورد ﴿ اولين هواپيماي مسافربري مافوق صوت جهان ﴾

1981 قرار دادن اولين شاتل فضایی جهان توسط امريکا در فضا

مقدمه ای بر هوافضا...

حیفه که آدم مهندس هوافضا باشه و در مورد هوافضا هیچی نذاره توی وبلاگش. واقعا حیفه که دانشجوی فوق لیسانس هوافضا باشی ولی ننویسی در مورد هوافضا. امروز می خوام یه مقدمه در مورد مهندسی هوافضا برای آشنایی اونایی که با این رشته آشنایی ندارن بنویسم. امیدوارم که خوشتون بیاد . اگه خدا بخواد مطالب تخصصی خیلی خوبی دارم که در آینده حتما میذارم توی وبلاگم.

هوا فضا چیست؟ کار یک مهندس هوافضا چیست؟ یک مهندس هوا فضا در پایان دوره کارشناسی چه توانایی‌هایی دارد؟ هدف از تربیت یک کارشناس هوافضا چیست؟ گرایشها و شاخه‌های رشته دانشگاهی مهندسی هوافضا در دوره کارشناسی ارشد چیست؟
رشته هوا فضا یکی از رشته‌های گروه فنی مهندسی است.با توجه به رشد سریع و ناگهانی این علم در دهه‌های اخیر هم‌اکنون این رشته جزو رشته‌های استراتژیک علوم به حساب می‌آید.ولی با این وجود این رشته در ایران از قدمت زیادی برخوردار نیست.
رشته مهندسی هوا فضا برای اولین بار در سال ‌١٣٦٦ وارد ایران شد و اولین دوره کارشناسی این رشته را دانشگاه پلی‌تکنیک(امیرکبیر) راه اندازی کرد.هم اکنون این رشته در ‌٥ دانشگاه صنعتی شریف ، امیرکبیر ،علم و صنعت ، شهید بهشتی ، خواجه نصیر ، پژوهشگاه هوافضا ، دانشگاه صنعتی مالک اشتر(mut) ، امام حسین (ع) ، شهید ستاری و آزاد شعبه علوم و تحقیقات تدریس می‌شود .
همچون اکثر دیگر رشته‌های مهندسی طول متوسط دوره تحصیلی برای دوره کارشناسی ‌٤ سال است . و همچون بسیاری از رشته های مهندسی دروس این مجموعه شامل دروس عمومی ، پایه ، اصلی ، تخصصی ، کارگاهی و کارآموزی است و زمینه‌هایی چون آیرودینامیک ، سازه هوایی ، مکانیک پرواز و جلوبرنده‌ها دروس تخصصی این رشته را شامل می‌شوند .
باید توجه داشت که صنایع هوافضا در دنیا یکی از پیشروترین زمینه‌های تحقیقاتی است و همواره موجبات ترقی و جهش در سایر رشته‌های علوم و مهندسی را فراهم ساخته و در این راستا بودجه‌های عظیم نظامی و غیرنظامی را به خود اختصاص داده است ، موضوعاتی از قبیل طراحی و ساخت هلیکوپتر ، هواپیمای بدون سرنشین ، بدون موتور ، عمود پرواز و یا جنگنده از یک طرف و ساخت پایگاههای فضایی ، مسافرت به کرات دیگر و از طرف دیگر جامعیت و حساسیت این رشته را بیش از پیش روشن می‌سازد .
به طور کلی میتوان گفت هدف از تحصیل در این رشته آشنایی با شرایط اجسام پرنده و یا اجسام دارای شرایط جسم پرنده و بررسی و تحلیل این شرایط است .
دکتر کامران رییسی استاد رشته مهندسی هوافضای دانشگاه صنعتی امیرکبیر در معرفی این رشته می‌گوید: مهندسی هوافضا مجموعه‌ای از علوم و توانایی‌های علمی و عملی در زمینه تحلیل ، طراحی و ساخت وسایل پرنده‌ نظیر هواپیماها ، چرخ‌بال‌ها ، گلایدرها ، موشک‌ها و ماهواره‌ها است.
یکی از دانشجویان کارشناسی ارشد این رشته نیز مهندسی هوا فضا را علمی استراتژیک می‌داند که در آن از همه علوم از جمله متالوژی ، کامپیوتر و الکترونیک استفاده می‌شود و هدف آن تربیت کارشناسانی است که کادر مورد نیاز محاسبات ، طراحی ، تحقیقات و ساخت صنایع مختلف هواپیمایی ، چرخ‌بال‌سازی و موشکی را تامین سازند. به همین دلیل دانشجویان این رشته موظف هستند که در طی تحصیل ‌٣ واحد پروژه بگیرند و در تابستان نیز در دفاتر مهندسی صنایع مربوط کارآموزی بکنند .

دروس تخصصی رشته مهندسی هوافضا بر چهار پایه کلی استوارند این چهار رکن اصلی عبارتند از : آیرودینامیک ، جلوبرنده ها ، مکانیک پرواز و سازه‌های هوافضایی .
به عنوان توضیح میتوان به این نکات اشاره کرد که :
آیرودینامیک به مطالعه و بررسی جریان هوا ، محاسبه نیروها و گشتاورهای ناشی از آن بر روی جسم پرنده می‌پردازد و مهندس هوا فضا با فراگیری این علم به تحلیل جریان‌های پیچیده در اطراف اجسام پرنده پرداخته و با به دست آوردن نیروهای آئرودینامیکی امکان بررسی پایداری و طراحی سازه را فراهم می‌کند .
جلوبرنده‌ها به مطالعه و بررسی سیستم‌های جلوبرنده اعم از موتورهای پیستونی ، توربینی ، راکت‌ها و نحوه تولید نیروی رانش در آنها می‌پردازد .
مکانیک پرواز به مطالعه و بررسی رفتار و حرکات جسم پرنده با استفاده از اطلاعات آئرودینامیکی ، هندسی و وزنی می‌پردازد و در واقع علم مکانیک پرواز از عملکرد ( performance ) تشکیل می‌شود و عملکرد به بررسی برد ، مسافت نشست و برخاست ، مداومت پروازی در سرعت‌های مختلف و پایداری و کنترل وسایل پرنده می‌پردازد .
سازه‌های هوافضایی به مطالعه و بررسی سازه‌های هواپیما و دیگر وسایل پرنده می‌پردازد و هدف آن طراحی سازه‌هایی است که علاوه بر استحکام کافی در برابر بارهای آئرودینامیکی و سایر بارهای استاتیکی وارد بر وسایل پرنده ، حداقل وزن ممکن را نیز داشته باشند . البته اخیرا گرایش مهندسی فضایی نیز وارد دانشگاههای ایران شده است و حدود ۳ سال است که دانشجو می پذیرد.
قابل ذکر است که این رشته در مقطع کارشناسی ارشد ( در ایران ) دارای همین گرایشها میباشد و هم اکنون قابلیت ادامه تحصیل در رشته هوا فضا در داخل کشور تا مقطع دکترا میسر میباشد .
رشته هوافضا قرابت زیادی با تمامی گرایشهای مهندسی مکانیک دارد به این جهت دارای تعدادی واحد مشترک با گرایشهای مهندسی مکانیک مثل جامدات و سیالات میباشد .

و اما در مورد دورنمای شغلی و آینده کاری فارق التحصیلان رشته مهندسی هوا فضا :
در این زمینه دکتر رییسی اشاره می‌کند که:
همان‌طور که پیش از این گفتیم هدف اصلی صنعت هوافضا طراحی و ساخت وسایل پرنده است ، در نتیجه فارغ‌التحصیلان مهندسی هوافضا می‌توانند در صنایع و موسسات تحقیقاتی هواپیمایی ، موشکی و ماهواره فعالیت بکنند و همچنین در کلیه موسسات و سازمانهایی که به نحوی از وسایل پرنده استفاده می‌کنند ، به عنوان کارشناس تحقیق در عملیات و تعمیر و نگهداری خدمت کنند. اما علاوه بر اشتغال در مراکز فوق یک مهندس هوافضا با تسلط بر علوم آئرودینامیک ، طراحی سازه و روشهای طراحی توربو ماشین‌ها توانایی‌ کار در شاخه‌های متعددی از مهندسی و پروژه‌های خارج از حیطه صنایع هوافضایی را نیز دارد.
کاربرد زمینه‌های مطالعاتی یک مهندس هوافضا تنها به طراحی هواپیما و وسایل پرنده محدود نمی‌شود. برای مثال آئرودینامیک خودروها از برخی جهات شباهت زیادی به آئرودینامیک هواپیما دارد و امروزه در اغلب صنایع خودروسازی با استفاده از تونل باد و علم آئرودینامیک ، خودروهای کم مصرفتری می‌سازند. فرایند سیستم‌های کنترل صنعتی نیز با فرایندهای طراحی کنترل در وسایل پرنده بر یک مبنا است و همچنین سازه اتومبیل و کشتی مشترکات زیادی با سازه یک هواپیما دارد و بالاخره توربین‌های گاز یک نیروگاه یا ایستگاه پمپ گاز همانند یک موتور جت تحلیل و طراحی می‌گردند. در نتیجه یک مهندس هوافضا علاوه بر شرکت‌های هوایی در نیروگاهها ، صنایع نفت و گاز و صنایع خودروسازی فرصتهای شغلی خوبی دارد.

اما در مورد مشکلات و دشواری‌های شغلی فارغ‌التحصیلان این رشته نیز میتوان به این نکات اشاره کرد که : مهمترین مشکل این رشته جدید بودن آن است و این که هنوز برای آن برنامه‌ریزی‌های لازم به صورت کلان تدوین نشده است و در نتیجه پراکنده‌کاری در این رشته زیاد است و در کل جذب نیروی انسانی از کانال صحیحی انجام نمی‌گیرد وگرنه عمدتا فارغ‌التحصیلان این رشته از نظر بازارکار مشکلی ندارند.
رشته مهندسی هوافضا نیازمند سرمایه‌گذاری کلان است و بیش از سایر صنایع از وضعیت اقتصادی کشور تاثیر می‌پذیرد یعنی اگر رشد اقتصادی خوبی داشته باشیم سرمایه‌گذاری در این بخش بیشتر می‌باشد و البته عکس این قضیه نیز صادق است.
فارغ‌التحصیلان کادر مورد نیاز محاسبات ، طراحی، تحقیقات و ساخت صنایع مختلف هواپیمایی، هلیکوپترسازی، موشکی و صنایع دیگر را تامین می‌کنند.

 اما هوافضا در بخش خصوصی چه جایگاهی دارد ؟
در سال ‌٧٠ وزارت صنایع لایحه‌ای به مجلس داد که بر اساس آن بخش خصوصی می‌توانست در کشور فعالیت‌هایی در زمینه هوافضا انجام بدهد . از سال ‌٧٢ نیز به صورت رسمی مجموعه‌ای در وزارت صنایع متولی این کار شد و به صورت هدایت‌کننده شرکت‌ها و مجموعه‌های بخش خصوصی فعالیت خود را آغاز کرد که حاصل این کار ، تولیداتی مثل ساخت هواپیمای گلایدر در بخش خصوصی بود که طراحی آن توسط فارغ‌التحصیلان همین رشته انجام شد و در حال حاضر نیز ‌١٠ فروند از این هواپیما تولید شده و با اخذ مجوزهای بین‌المللی در باشگاههای سازمان هواپیمایی کشوری شروع به فعالیت کرده است. همچنین می‌توان به پروژه طراحی و ساخت هواپیمای سبک موتوردار اشاره کرد که با موفقیت انجام شده و پروازهای آزمایشی را نیز انجام داده است و بالاخره پروژه هواپیمای سم‌پاش از پروژه‌هایی است که به تازگی در بخش خصوصی صنایع کشور مطرح شده است .
در حال حاضر در کشور ما به ساخت هواپیما به دلیل عدم سرمایه‌گذاری توجه زیادی نمی‌شود اما فارغ‌التحصیلان این رشته می‌توانند در فرودگاهها در قسمت تعمیر و نگهداری هوایی و همچنین در صنایع دفاع روی طراحی موشک و جنگ‌افزارها فعالیت بکنند. علاوه بر اینها می‌توانند روی آئرودینامیک خودروها، سازه‌های خودروسازی و تولید توربین‌های بخار برای تولید برق کار بکنند. فارغ‌التحصیلان این رشته می‌توانند در شرکت‌های خصوصی، هواپیماهای کوچک دو نفره و یا چهارنفره‌ای را که در دست ساخت است با استانداردهای بین‌المللی تطابق داده و برای هواپیما گواهی پرواز یا تولید بگیرند.