Hay un tema de nivel macro que es exclusivo de la ingeniería aeroespacial que generalmente se llama “aerodinámica” o “dinámica de vuelo” y hay un nivel más general de micro nivel llamado “dinámica de fluidos y gases” que se comparte con la ingeniería mecánica y otros campos de ingeniería (es básicamente un tipo de física newtoniana aplicada).
Para comprender la aerodinámica básica a nivel macro (elevación, arrastre, empuje, ángulo de ataque, dinámica de guiñada / cabeceo / balanceo) necesita una mecánica intermedia y suficiente álgebra lineal para que pueda manejar las transformaciones de matriz entre sistemas de coordenadas. Si eres astuto al respecto, incluso puedes escapar sin hacer ningún cálculo, diría yo.
Para comprender el micro material, necesita (además de lo anterior), cálculo avanzado, ecuaciones diferenciales parciales básicas y cierta exposición previa al cálculo numérico. Este es el tema que se ocupa de calcular cosas como levantar y arrastrar una sección de ala a través de los primeros principios, ondas de choque en las tomas de aire de los motores a reacción, dinámica de flujo subsónico y supersónico, cosas como parada del compresor, acoplamiento y aleteo aeroelástico, desprendimiento de vórtices …
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Es principalmente un tema experimental / computacional en un nivel avanzado porque las ecuaciones centrales, las ecuaciones de Navier-Stokes no son solucionables o incluso muy bien entendidas a nivel estructural (es decir, condiciones necesarias / suficientes). Las ecuaciones NS se encuentran entre los problemas del Premio del Milenio en matemáticas, por lo que te da una idea de lo difíciles que son:
http://www.claymath.org/millenni…
Para ser piloto, necesita una comprensión bastante buena del primer tipo, y una comprensión limitada del segundo tipo donde impacta las decisiones de vuelo reales (por ejemplo, los pilotos experimentados saben en qué condiciones puede ocurrir el aleteo o el desprendimiento de vórtices y cuándo es peligroso).
Para hacer ingeniería aeroespacial, necesita una buena comprensión de ambos. En los niveles más avanzados, también necesitará una comprensión significativa de la propulsión, la mecánica estructural y la teoría de control. La ingeniería aeroespacial tiende a ser un campo altamente integrado porque está tan enfocado en dos clases específicas de objetos de ingeniería relativamente distintos (aviones / cohetes por un lado, naves espaciales por el otro). Otros campos de ingeniería están menos integrados porque su aplicación es mucho más amplia.