[wpcc-iframe width=”900″ height=”506″ src=”https://web.archive.org/web/20161012214217if_/https://www.youtube.com/embed/fR7gT_Wpvjo?feature=oembed” frameborder=”0″ allowfullscreen]
Fixi.vn – Kỹ sư hàng không vũ trụ là một ngành tuy đang tiến xa ở nước ngoài nhưng vẫn còn lạ lẫm ở Việt Nam. Nhưng điều đó càng chứng tỏ bạn có vô vàn tiềm năng để phát triển trong tương lai đúng không nào?
Mục Lục Bài Viết
1. Tổng quan kỹ sư hàng không vũ trụ
Kỹ sư hàng không vũ trụ có thể được hiểu là một kỹ sư trên các lĩnh vực như kỹ sư máy bay, kỹ sư tên lửa hay kỹ sư nghiên cứu về các thiết bị vũ trụ như vệ tinh hay tàu vũ trụ. Họ có thể chuyên về một lĩnh vực cụ thể như động cơ đẩy, hệ thống điện tử hay khí động học, vật liệu và cấu trúc… Họ là người áp dụng những nguyên tắc, quy luật khoa học và công nghệ để nghiên cứu, thiết kế và phát triển cũng như duy trì và kiểm tra các thiết bị vũ trụ như vệ tinh, tên lửa, tàu bay dân dụng và quân sự, phương tiện trong không gian. Họ cũng làm việc với các thành phần tạo nên các máy bay hay hệ thống kể trên.
Kỹ sư hàng không vũ trụ là người đóng vai trò nâng cao sự an toàn, tiết kiệm nhiên liệu, tốc độ, trọng lượng cũng như quản lý chi phí bằng cách sử dụng các công nghệ tiên tiến để đáp ứng nhu cầu của khách hàng. Vai trò của họ cũng bao gồm việc giải quyết các tác động đối với môi trường của ngành Hàng không. Tóm lại, một cách ngắn gọn, kỹ sư hàng không vũ trụ giải quyết các vấn đề về thiết kế và chế tạo các phương tiện mà có thể bay. Khi công nghệ phát triển, sự chuyên môn hóa rõ rệt hơn, hai chuyên ngành xuất hiện: ngành Kỹ sư hàng không liên quan đến việc thiết kế máy bay, phản lực, máy bay trực thăng – những phương tiện bay trong không gian Trái Đất và ngành Kỹ sư vũ trụ tập trung vào việc thiết kế và phát triển tàu vũ trụ – các phương tiện bay ngoài không gian Trái Đất.
Mỗi loại sản phẩm hàng không vũ trụ có những yêu cầu rất khác nhau, vì vậy các kỹ sư thường tập trung chế tạo một loại sản phẩm. Ví dụ, một vài kỹ sư chuyên về thiết kế máy bay quân sự trong khi có một số người lại chuyên chế tạo tên lửa. Mỗi bộ phận và hệ thống trong một chiếc máy bay cũng rất khác nhau và đòi hỏi nhiều kiến thức chuyên sâu riêng biệt để thiết kế hiệu quả. Vì vậy, hầu hết các kỹ sư vũ trụ chọn chuyên môn là thiết kế một bộ phận hay một hệ thống nhất định.
2. Kỹ sư hàng không vũ trụ làm gì?
Là một kỹ sư hàng không vũ trụ, bạn phải nghiên cứu, thiết kế, phát triển, chế tạo, thử nghiệm và điều chỉnh, bảo dưỡng các loại máy bay, tàu vũ trụ, các bộ phận, hệ thống và công nghệ liên quan. Công việc cụ thể gồm có:
- Đánh giá các yêu cầu thiết kế, nghiên cứu, phát triển các kỹ thuật thiết kế, thực hiện các thiết kế và quy trình kiểm tra.
- Thỏa thuận ngân sách, thời gian biểu và thông số kỹ thuật với khách hàng.
- Tiến hành các nghiên cứu lý thuyết và thực tế.
- Đo lường, cải thiện hiệu suất hoạt động của máy bay, các bộ phận hợp thành và hệ thống.
- Tham gia vào các chuyến bay thử nghiệm, kiểm tra, đánh giá, sửa đổi các sản phẩm thử nghiệm khi có vấn đề phát sinh.
- Viết báo cáo và các tài liệu hướng dẫn.
- Tư vấn kỹ thuật, pháp lý cho khách hàng, nhà cung hay các chuyên gia khác.
- Phân tích các dữ liệu, áp dụng các quy tắc khoa học và công nghệ để chế tạo máy bay, các bộ phận hợp thành và thiết bị hỗ trợ. Giám sát việc lắp ráp, lắp đặt.
- Quản lý dự án, phân chia nguồn lực, lập kế hoạch và quản lý chi phí.
3. Nghề kỹ sư hàng không vũ trụ làm việc ở đâu?
Kỹ sư hàng không vũ trụ làm việc trong các ngành công nghiệp cần tới người thiết kế hoặc chế tạo máy bay, tên lửa hay hệ thống phòng thủ quốc gia. Họ làm việc chủ yếu trong ngành thiết kế, phân tích và sản xuất, các ngành công nghiệp thực hiện việc nghiên cứu và phát triển hay các cơ quan chính phủ.
Nước ta có một số cơ sở chính về việc nghiên cứu và đào tạo kỹ thuật hàng không vũ trụ như Viện công nghệ vũ trụ Việt Nam, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt nam, Hội Hàng không vũ trụ Việt Nam (bao gồm Viện Kỹ thuật Quân sự Phòng không – Không quân/Bộ Quốc phòng Việt Nam, Viện Công nghệ Vũ trụ/Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Viện Khoa học Hàng không/ Vietnam Airlines, Khoa Hàng không Vũ trụ /Học viện Kỹ thuật Quân sự, Khoa Kỹ thuật Hàng không/Học viện Phòng không – Không quân, Bộ môn Hàng không và Vũ trụ /Đại học Bách Khoa Hà Nội, Bộ môn Hàng không /Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh, Công ty TNHH Công nghệ Tân Đức, Công ty Kiểm tra Không phá huỷ Dầu khí VNNDT/ Tập đoàn dầu khí VN, Công ty Giải pháp và Công Nghệ ANZ solution, Công ty cổ phần Dịch vụ Kỹ thuật Hàng không (AESC), Công ty Cổ phần Đầu tư & Phát triển Công nghệ Vật liệu Composite Sao.
Các kỹ sư hàng không vũ trụ dành hầu hết thời gian làm việc trong môi trường văn phòng. Phần lớn công việc của họ là sử dụng các phần mềm máy tính nâng cao để thiết kế các bộ phạn và các hệ thống trong máy bay và làm các mô hình thử nghiệm xem chúng sẽ hoạt động như thế nào trong môi trường thực tế.
Ngoài làm việc tại các văn phòng, các kỹ sư hàng không vũ trụ tham dự các hội thảo có liên quan tới ngành hoặc tại phòng thí nghiệm hàng không. Họ cũng có thể tham dự các hội thảo, cuộc họp tại địa phương hoặc quốc tế nếu có hợp tác cùng các đối tác hay tập đoàn quốc tế do việc phát triển công nghệ và sản phẩm mới đòi hỏi phải làm việc nhiều với đối tác nước ngoài.
Hầu hết các kỹ sư hàng không vũ trụ làm việc toàn thời gian, tuy nhiên, đây là công việc luôn bị thúc giục bởi deadline, và thông thường phải làm thêm ngoài giờ khi deadline đến gần. Các kỹ sư phụ trách các dự án và giám sát các nhân viên khác thường phải làm việc chăm chỉ kín lịch để đảm bảo tiến độ công việc theo đúng kế hoạch.
4. Học nghề kỹ sư hàng không vũ trụ ở đâu?
Ngành hàng không vũ trụ còn khá mới đối với nước ta, nhưng cũng đã có một số cơ sở đào tạo ngành này như Học viện Kỹ thuật quân sự hay còn gọi là Đại học Kĩ thuật Lê Quý Đôn, Đại học Khoa học Công nghệ Hà Nội, Đại học Công nghệ – Đại học Quốc gia Hà Nội, Đại học Bách Khoa Hà Nội … Khi học ngành Kỹ thuật hàng không vũ trụ, sinh viên được trang bị đầy đủ kiến thức về khoa học và công nghệ cơ bản sử dụng trong lĩnh vực khoa học và công nghệ vũ trụ, kết hợp với các bài tập thực hành trong phòng thí nghiệm.
Chương trình đào tạo cung cấp cho sinh viên những kiến thức đa ngành về khoa học và công nghệ bao gồm (quang học, nhiệt động học, cơ khí, cơ điện tử, điện tử, tự động hóa, công nghệ thông tin ứng dụng và phương pháp số). Từ đó, trong năm thứ 2 và thứ 3 bao gồm các môn học chuyên ngành được định hướng rõ ràng tới khoa học cơ bản và ứng dụng công nghệ như là: các sản phẩm và các dịch vụ trong lĩnh vực Vũ trụ và ứng dụng (công nghệ vệ tinh, viễn thám, thiết kế hệ thống trong không gian, thiết bị trong không gian, thiết kế và kiểm tra vòng đời sản phẩm, cảm biến vệ tinh, vật lý học thiên thể và các thiết bị…).
Để giảm sức ép thiếu nhân lực, trong những năm gần đây, nhà nước ta đã cử nhiều sinh viên ra nước ngoài đào tạo chuyên ngành hàng không và Ucraina là một trong số những địa chỉ đáng tin cậy. Bởi lẽ, Ucraina không chỉ được được biết đến bởi xứ xở của lúa mì và những cô gái đẹp nhất châu Âu, mà ở đây còn gắn liền với lịch sử hàng không lâu đời, với những tên tuổi nổi tiếng như Antonov, Zhukovsky cùng chiếc máy bay vận tải lớn nhất thế giới AN-225 (Mriya – “Ước mơ”, theo tiếng Ucraina). Là một trong số ít quốc gia trên thế giới có kinh nghiệm trong lĩnh vực đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao cho ngành Hàng không và vũ trụ.
Hiện nay, trên đất nước Ucraina có hai trường đại học có uy tín về lĩnh vực hàng không và vũ trụ – đó là: Đại học Hàng không Quốc gia Ucraina (NАU) và trường Đại học Hàng không Vũ trụ Quốc gia Kharkov (KHAI). Ngoài ra, tại một số trường kỹ thuật khác cũng có đào tạo chuyên ngành về hàng không, chẳng hạn như ĐH Bách khoa Quốc gia Kiev…
Các tố chất và kĩ năng cần có để trở thành kỹ sư hàng không vũ trụ
- Khả năng toán học, phân tích và giải quyết vấn đề: Kỹ sư hàng không vũ trụ cần làm việc với các số liệu, dữ liệu, thuật toán, phân tích để đưa ra phương án thiết kế tối ưu và đồng thời phải giải quyết các vấn đề phát sinh trong quá trình thử nghiệm. Kỹ sư hàng không vũ trụ vì thế cần có kiến thức toán học vững, khả năng phân tích nhạy bén để làm việc với các con số, dữ liệu một cách dễ dàng, hiệu quả, đưa ra các ước tính, thông số kĩ thuật,… chính xác để đảm bảo tiêu chuẩn an toàn của các thiết bị. Trong quá trình thử nghiệm, vận hành và bảo dưỡng các phương tiện hàng không vũ trụ, có những trục trặc kĩ thuật hay những sự cố bất ngờ có thể xảy ra đòi hỏi các kỹ sư hàng không vũ trụ phải có sự nhanh nhạy, tư duy phản biện, phân tích để xử lí tình huống linh hoạt, hiệu quả, đưa ra những quyết định chính xác, kịp thời.
- Khả năng giao tiếp: Bên cạnh làm việc độc lập, kỹ sư hàng không vũ trụ cũng làm việc với các nhà cung cấp, khách hàng hay đồng nghiệp (các thợ kĩ thuật, thợ bảo dưỡng, các chuyên gia kĩ thuật, các phi công hay phi hành gia…) nên khả năng giao tiếp trực tiếp là rất quan trọng. Ngoài ra, việc trình bày các báo cáo cũng yêu cầu họ phải có kỹ năng giao tiếp bằng văn bản. Các kỹ sư hàng không vũ trụ cần có khả năng giao tiếp mạch lạc, rõ ràng, dễ hiểu để đảm bảo các đối tác, đồng nghiệp hiểu ý tưởng, vấn đề và làm việc theo đúng kế hoạch.
- Ý thức về sự an toàn: Là người chế tạo ra các phương tiện, bộ phận hợp thành của phương tiện hàng không, kỹ sư hàng không cần luôn ý thức trách nhiệm của mình trong việc tạo ra các sản phẩm đảm bảo an toàn cho người sử dụng bởi chỉ một sai sót nhỏ trong tính toán, đo lường, kĩ thuật có thể dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng về tính mạng của con người, thậm chí có thể gây tử vong. Ý thức về sự an toàn của các kỹ sư hàng không vũ trụ đi liền với sự cẩn trọng, chú ý đến tiểu tiết, không làm việc qua loa đại khái mà phải chính xác, trách nhiệm và nhẫn nại.
- Tư duy sáng tạo: Làm việc với những công nghệ, kĩ thuật hiện đại phát triển không ngừng, họ cần có tư duy sáng tạo để không ngừng cập nhật những kỹ thuật mới. Mỗi loại phương tiện, mỗi loại thiết bị, hệ thống của ngành hàng không vũ trụ lại có các đặc điểm, sự phát triển khác nhau nên các kỹ sư hàng không vũ trụ cần có sự ham học hỏi, tư duy sáng tạo, không ngừng đổi mới để tìm ra những cách ứng dụng những phát triển mới của khoa học, công nghệ để cải thiện các phương tiện, hệ thống, máy móc thiết bị; tìm ra những sáng kiến, phát minh đột phá làm để nâng cao tầm phát triển của ngành hàng không vũ trụ.
Sau thời anh em Wright, diện mạo thế giới đã thay đổi với sự xuất hiện của ngành hàng không dân dụng. Thế giới trở nên nhỏ bé hơn và khoảng cách địa lý gần như chỉ tồn tại trên bản đồ. Trong lịch sử ngành hàng không, ngoài thành tựu cột mốc của anh em Wright, còn phải kể đến công sức nhiều người khác, trong đó một nhân vật ai cũng biết đến trong nghề kĩ sư hàng không vũ trụ là William Edward Boeing.
Từ lần đầu tiên lái máy bay năm 1914, Boeing bị ám ảnh bởi giấc mơ tự mình chế tạo con chim sắt. Tin rằng có thể làm ra chiếc máy bay tốt nhất thời điểm đó, Boeing mời kỹ sư George Conrad Westervelt (người thiết kế cho hãng xe B&W;) dựng bản vẽ mô hình thuỷ phi cơ. Từ thành công trên, Boeing quyết định thành lập công ty Pacific Aero Products và sau đó đổi tên thành công ty máy bay Boeing. Năm 1917, khi biết hải quân Mỹ cần máy bay cho Chiến tranh Thế giới lần thứ nhất, đặc biệt là thuỷ phi cơ, Boeing gửi máy bay của mình đến Florida để hải quân Mỹ thử nghiệm. Kết quả, đơn đặt hàng đầu tiên với 50 thuỷ phi cơ ra đời.
Chiến tranh Thế giới thứ nhất kết thúc và quân đội Mỹ giảm nhu cầu máy bay, William E. Boeing phải trở lại nghề mộc (sản xuất nhiều mặt hàng sinh hoạt, giường, tủ, thuyền…). Dù vậy, hàng không vẫn là đam mê lớn nhất của Boeing. Ông tiếp tục đổ dồn công sức và thời gian cho nghiên cứu máy bay, đặc biệt là máy bay dân dụng. Ngày 3/3/1919, ông cùng phi công Eddie Hubbard bay trên chiếc máy bay thương mại đầu tiên (được đặt tên B-1), từ Seattle (Mỹ) đến Vancouver (Canada), thiết lập tuyến bay thư tín quốc tế đầu tiên trên thế giới. Năm 1927, Boeing vượt qua tất cả đối thủ và giành được hợp đồng phát thư giữa San Francisco và Chicago. Để đáp ứng nhu cầu vận chuyển thư tín tăng nhanh, Boeing sản xuất máy bay vận tải 40-A và thành lập Boeing Air Transport (BAT).
Cuối thập niên 1920, Boeing đã trở thành một trong những công ty đứng đầu Mỹ về sản xuất máy bay. Năm 1934, khi chính phủ Roosevelt thông qua luật chống độc quyền (cấm các hãng vận chuyển thư tín hàng không nằm trong cùng công ty sản xuất máy bay), hoạt động thư tín hàng không của Boeing bị huỷ và Boeing phải chia doanh nghiệp thành nhiều công ty nhỏ. Dù vậy, trước khi qua đời năm 1956, Boeing đã xây dựng được một vương quốc khổng lồ, đưa công ty mình bước vào kỷ nguyên hàng không phản lực, đặc biệt từ sau Chiến tranh thế giới lần thứ hai, khi Boeing tung ra hàng trăm máy bay ném bom B-17 Flying Fortress và sau đó là B-52 Stratofortress. Đến nay, Boeing vẫn là nhà sản xuất máy bay lớn nhất thế giới. Công ty không chỉ chế tạo máy bay dân dụng mà còn sản xuất nhiều sản phẩm kỹ thuật quân sự, từ máy bay chiến đấu F/A-18 Hornet, trực thăng AH-64 Apache đến tên lửa Harpoon…
Ở lĩnh vực hàng không dân dụng, Boeing tiên phong tung ra dòng máy bay jumbo (khổng lồ) với các thế hệ 727, 737, 747… Ở lĩnh vực không gian, Boeing chính là nơi sản xuất tên lửa đẩy Saturn đưa tàu vũ trụ Apollo lên mặt trăng.
Lịch sử của ngành kĩ thuật hàng không vũ trụ
Ngày 15-6-1783 hai anh em người Pháp Joseph và Etienne Montogofier chế tạo khí cầu bằng giấy và vải, hai ông thả nó bay bằng cách đốt nóng đóng lửa để làm nóng không khí bên trong. Sau đó họ trình bày cho vua và hoàng hậu nước pháp xem. Lần này khí cầu mang theo ba con vật : Cừu, vịt và gà trống sau chuyến bay ngắn họ hạ xuống đất an toàn. Chuyến bay này là niền tin để ngày 21-11-1783, Francois de Rozier và hầu tước d’Arlandes đã dũng cảm bước lên khí cầu của anh em nhà Montgolfier, và họ đã trở thành nhà du hành đường không đầu tiên trên thế giới. Và chẳng bao lâu sau khí cầu dùng khí nóng và nạp khí trở nên phổ biến.
Năm 1853 kỹ sư người Pháp Henri Giffard chế tạo máy bay khí cầu đầu tiên có hình điếu xì gà. Khí cầu của ông bay được 27 km. Nhưng không đủ công suất để bay ngược gió. Năm 1900, Bá tước Ferdinand Von Zeppelin người Đức chế tạo máy bay khí cầu có khung cứng đầu tiên chúng bao gồm một bộ khung nhẹ và mang các túi lớn chứa đầy hidro. Trong những năm 1910 và 1913 khí cầu Zeppelin chở hơn 30.000 hành khác trên các chuyến bay vòng quanh nước Đức.
Năm 1902 hai anh em nhà Wright người chế tạo và cho bay thử thành công một tàu lượn. Ngày 17-12-1903 họ đã thực hiện chuyến bay nặng hơn không khí có động lực và có người điều khiển. Đặc biệt họ đã sáng tạo ra hệ thống điều khiển với các dây cáp cần lái, bàn đạp thay cho các cánh điều khiển băng thay đổi tư thế trọng tâm người lái như với tàu lượn trước đây.
Những máy bay đầu tiên của anh em nhà Wright thuộc loại máy bay cánh kép cho phép tạo lực nâng lớn ở vận tốc thấp. Nhưng phải dùng một hệ thống cọc chống và dây chằng để cố định hai cánh ,mặt khác do dùng cánh lớn ,nên các loại máy bay này chịu lực cản lớn vì vậy loại máy bay này bay rất chậm. Nhưng so với khí cầu loại máy bay này tỏ ra ưu việt hơn, vì khí cầu máy quá cồng kềnh, chậm chạp.
Sau đó máy bay được cải tiến dần. Ở cuối Chiến tranh Thế giới lần thứ nhất máy bay đã được thiết kế một cách hợp lý hơn và từ đó máy bay đã được sử dụng trong các trận đánh lớn. Năm 1903 Konstantin Tsiolkovsky đưa ra cách sử dụng tên lửa đốt bằng nhiên liệu lỏng để du hành không gian. Năm 1926 Robert Goddard phóng thành công tên lửa nhiên liệu lỏng đầu tiên. Và năm 1942 tên lửa V-2 của Đức đã phóng thành công đạt độ cao 85km mở ra kỷ nguyên mới về công nghệ không gian.