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航空航天工程师、飞机工程师、飞机系统设计师、航空航天设计工程师、航空工程师、飞机设计与开发工程师

职位描述

仅在美国,民用和军用航空机队总数就约为22万架——而这仅占全球总数的极小一部分!每年,许多飞机设计都会根据空气动力学、材料科学、结构分析和推进技术领域的最新成果进行审查和更新,以实现改进。这项复杂的工作由专业的飞机设计师负责,并与工程师、制造商及政府机构通力合作完成。  

从商用飞机和军用喷气机到直升机和无人机,飞机设计师需要应对提高燃油效率、增强性能、降低噪音以及提升结构完整性和安全性等挑战。当然,他们还必须确保设计方案切实可行且符合相关法规。

一旦初步设计方案获得批准,飞机设计师便会利用先进的建模和仿真软件工具,在制造实体原型机之前,对设计方案进行模拟测试。一项全新的“从零开始”的设计,从概念阶段到实际生产并投入实际应用,往往需要数年时间

职业生涯的回报之处
  • 致力于创新型高性能飞机的设计
  • 为航空技术的进步作出贡献
  • 参与各类项目的机会
  • 与多学科专家团队合作 
2022年就业情况
63,800
2032年就业预测
67,700
内幕消息
职位职责

工作时间表

  • 飞机设计师通常全职工作,每周工作时间往往超过40小时。为了赶上项目截止日期或解决设计问题,他们可能需要加班。

主要职责

  • 参与现有设计的评审并提供专业技术支持
  • 与利益相关方会面,共同审议新设计项目或修订设计项目的目标、预算及时间安排
  • 使用计算机辅助设计软件开发和优化飞机设计
  • 制作详细的技术图纸和文档
  • 与制造团队协调,以确保可行性、效率及按计划推进
  • 向利益相关方展示设计方案。采纳反馈意见,并确保符合航空安全法规和标准
  • 进行仿真、压力试验和风洞试验,以分析空气动力学特性、验证设计性能,并评估材料的重量、耐用性和成本效益
  • 管理设计迭代并维护文档的版本控制
  • 与工程师合作,整合系统、组件以及航空电子设备和推进系统等先进技术
  • 评估环境影响,并致力于制定环保设计方案
  • 对现有设计进行失效分析并开展改进工作

其他职责

  • 通过课程和认证实现持续的专业发展
  • 参加行业会议和研讨会,以掌握最新趋势
  • 与大学及研究机构开展合作
  • 发表研究成果并为行业期刊撰稿
  • 指导初级设计师。在大型项目中领导跨职能团队
  • 在制造和测试阶段提供技术支持
  • 参与制定公司设计标准和最佳实践
  • 为市场营销和销售团队提供技术支持
工作所需技能

软技能

  • 注重细节
  • 沟通
  • 创造力
  • 批判性思维
  • 决策
  • 创新
  • 耐心
  • 《劝导》
  • 解决问题
  • 团队合作
  • 时间管理

技术技能

  • 2D平面设计工具:Adobe Illustrator、Photoshop 和 InDesign
  • 项目管理软件:Microsoft Project、Trello 或 Asana
  • 协作工具:Slack 或 Microsoft Teams
  • 计算机辅助制图与三维建模:AutoCAD、CATIA、SolidWorks、Rhino 和 Siemens NX
  • 计算机辅助制造
  • 计算机数控(CNC)加工
  • 电气系统与集成:Altium Designer、EAGLE 和 Mentor Graphics
  • 人体工学与人因工程学
  • 人机界面设计:Sketch、Adobe XD 或 Axure RP
  • 材料知识:金属、复合材料、塑料及其在制造工艺中的应用
  • 制造限制与精益制造原则
  • 逼真的渲染与动画:KeyShot、V-Ray 或 Lumion
  • 产品生命周期管理:西门子 Teamcenter 还是 PTC Windchill
  • 航空监管标准与合规
  • 仿真软件:ANSYS、Simulink 和 MSC Nastran,用于结构完整性、空气动力学和碰撞安全性能测试
  • 声音设计与声学:EASE 或 SoundPLAN
  • 曲面建模:ICEM Surf 或 Alias Surface
  • 可持续发展与生态设计
  • 技术制图与建模:Alias、Blender 和 DraftSight
  • 车辆动力学与工程:空气动力学、结构分析、推进系统及航空电子设备
  • 虚拟现实和增强现实工具:Unity、虚幻引擎或Autodesk VRED
不同类型的组织
  • 航空航天制造商和供应商
  • 商业航空公司
  • 国防承包商
  • 教育机构
  • 工程与设计公司
  • 政府机构
  • 私营航空航天公司
  • 研发公司
期望与牺牲

飞机设计师在充满活力的工作环境中从事前沿项目。他们必须与团队通力合作,产出高度精确、可靠的设计方案,并确保其符合严格的安全和性能标准。这一职位要求对细节一丝不苟,并需通过持续的专业发展,以跟上不断发展的航空技术和法规。

这份工作有时需要长时间工作,而要达到严苛标准的压力对某些员工来说颇具挑战。然而,许多设计师却热爱技术挑战与创作机遇的结合。当看到自己的设计最终得以实现时,他们会感到极大的满足,尤其是经过多年的辛勤付出之后。

当前趋势

飞机设计领域的一大趋势是采用轻量化复合材料,这有助于减轻重量并提高燃油效率。另一大趋势是开发电动和混合动力推进系统,这些系统有望成为传统发动机的替代方案,运行更安静、更清洁、更高效。先进的航空电子设备和自动化技术也在改变设计行业,同时提高安全性并减轻飞行员的工作负担。设计师必须在设计过程中紧跟这些及其他技术进步,以助力提升可持续性

从事这一职业的人年轻时喜欢做些什么……

飞机设计师们通常热衷于制作和放飞模型飞机,探索设计与机械原理,并积极参与科学博览会和机器人俱乐部等STEM相关活动。  

所需的教育和培训
  • 飞机设计师通常拥有航空航天工程、机械工程或相关领域的学士学位(在某些情况下,也可能是硕士学位)
  1. 有些学生主修机械工程,辅修航空航天工程
  2. 完成本硕连读项目有助于节省时间和金钱
  3. 请注意,有些设计师并非工程师。他们虽拥有工业设计背景,但会与工程师紧密合作,以确保设计在技术上可行
  4. 对于没有工程学位的人来说,专业课程和认证可以提供足够的技术知识,同时通过实习、合作教育项目或实践项目获得实际的行业经验
  • 正如《飞行》杂志所指出的:“除航空或航天工程外,大多数职位还要求具备工程或科学相关领域的学士学位,涵盖机械、电气、结构、材料甚至土木工程等广泛领域。其他职位可能需要接受系统安全、人因工程、航空器集成或美学设计方面的培训。进入该领域的大多数人通常应具备CAD/CAM和CNC方面的培训背景及操作能力。”
  • 有志于成为飞机设计师的人士应修读的课程包括:
  1. 航空航天结构
  2. 空气动力学
  3. 推进系统
  4. 飞机性能与设计
  5. 飞行力学
  6. 航空电子系统
  7. 航空航天材料科学
  8. 计算流体力学(CFD)
  9. 有限元分析(FEA)
  10. 飞机系统与控制
  11. 工程设计原理
  12. 航空安全标准与法规
  13. 可持续设计与环保实践
  14. 技术制图与3D建模
  15. 设计中的虚拟现实与增强现实
  • 实习或合作教育项目能提供宝贵的实践经验和动手实践的机会
  • 可提升个人资质的选修认证包括:
  1. 增材制造认证
  2. 飞机认证专家
  3. AS9100认证(航空航天质量管理体系认证)
  4. 认证航空航天技术员
  5. 认证CAD专业人员
  6. CATIA 认证助理
  7. 认证复合材料技术员
  8. 注册专业工程师
  9. SolidWorks认证专家
  10. 注册系统工程专业人士
  11. 项目管理专业人士
  12. 六西格玛认证
  13. 可持续设计认证
  • 紧跟不断发展的技术和法规至关重要,可通过参加专业发展研讨会或课程来实现
  • 加入美国航空航天学会(AIAA)或航空航天工程师学会(SAE)等专业组织,不仅能拓展人脉,还能参与行业活动 
选择大学时的注意事项
  • 选择适合您需求的课程形式(校内授课、在线授课或混合授课)。
  • 应选择一所拥有经ABET认证的项目、在航空航天工程或机械工程领域实力雄厚、实验室资金充裕、提供研究机会、实习机会以及与行业合作伙伴开展合作教育项目的院校。
  • 权衡学费与可获得的经济援助及奖学金机会。
  • 评估教师的资质和校友的成就。
  • 请考虑毕业后的就业情况,例如就业率。
高中和大学期间的活动
  • 侧重于艺术、设计以及STEM课程,如微积分、微分方程、线性代数、统计与概率、数值方法、工程数学、复变函数、物理学和计算机科学
  • 研究飞机设计的历史、存在的问题及其解决方案。回顾最具创新性的设计及其成功的原因
  • 请考虑您想设计哪种飞机,或者您是否只想专注于飞机的某个特定部件
  • 加入工程社团,并参加科学展览和竞赛
  • 在设计工作室或飞机制造厂寻找实习机会、兼职工作、合作教育项目、导师指导机会或学徒岗位
  • 记录你的工作和学术成就,以便用于简历和大学申请,并建立一个包含项目和研究经历的作品集
  • 通过阅读《飞机设计》及其他期刊的文章,或观看科普视频,随时掌握行业趋势与最新进展
  • 联系一位在职的飞机设计师,进行一次信息性访谈。看看能否跟他们一起工作一天
  • 加入与飞机设计相关的在线讨论组和专业组织,例如美国航空航天学会
  • 浏览招聘信息并阅读职位描述,了解雇主目前寻求的资格条件和专业领域
  • 要成为一名成功的飞机设计师,并不一定需要具备飞行员资格,但持有私人飞行员执照可以体现对航空业的热忱
典型路线图
飞机设计师职业发展规划
如何找到第一份工作
  • 这类工作通常是通过人脉关系获得的,因此不妨参加航空相关的活动来拓展人脉
  • 创建一个专业的领英个人资料和网站,以展示您的作品
  • 了解潜在雇主,并访问其招聘页面查看职位空缺
  1. 美国飞机设计师的主要雇主包括波音、洛克希德·马丁、诺斯罗普·格鲁曼、雷神技术、通用动力、美国国家航空航天局(NASA)、湾流宇航、德事隆航空、蓝色起源和SpaceX
  2. 请注意,您可能需要搬迁到工作地点附近!
  • 请保持耐心。积极申请实习、学徒岗位、带薪实习项目以及初级职位
  • 请咨询你的学术项目负责人,了解他们是否与当地雇主或招聘人员有联系
  • IndeedLinkedInGlassdoor等招聘网站上浏览职位信息
  • 使用“飞机设计师”简历模板,获取排版和措辞方面的灵感
  • 请包含相关的简历关键词,例如:
  1. 3D建模
  2. 先进复合材料
  3. 空气动力学
  4. 航空航天工程
  5. 飞机系统集成
  6. 计算机辅助设计
  7. CATIA
  8. 飞行力学
  9. 材料科学
  10. 机械工程
  11. 产品生命周期管理
  12. 推进系统
  13. 原型制作
  14. 合规
  15. SolidWorks
  16. 应力分析
  17. 热分析
  18. 风洞试验
  • 创建一个数字作品集,展示您的项目和贡献。详细说明您的职责、所用技能以及您的工作带来的影响
  • 通过温习相关术语和行业趋势来为面试做准备
  • 请前任主管和大学教授提供推荐信
  • 利用你所在大学的就业指导中心,获取简历撰写指导、模拟面试和参加招聘会
  • 预习可能的面试问题,例如“您采用哪些方法来确保设计既美观又实用?”或 “您如何将利益相关者的反馈融入设计流程?
  • 随时关注行业动态。在面试中要准备好讨论行业趋势和技术
  • 求职面试时请着装得体 
如何步步高升
  • 与你的主管讨论晋升机会
  • 积极参与具有挑战性的项目,以此展示你的能力和适应力
  • 积极寻求进一步的教育和培训,以促进个人职业发展并为雇主创造价值
  • 随时掌握最新的软件、工具和方法论
  • 可考虑考取以下专业认证:飞机认证专家、AS9100认证认证航空航天技术员、认证CAD专业人员或注册专业工程师
  • 攻读研究生学位,深化专业知识
  • 探索飞机设计领域的不同方向,以拓宽你的专业知识。例如,如果你平时只从事飞机设计工作,不妨尝试设计直升机或无人机
  • 前往其他国家,了解当地的设计课程和风格。研究业内顶尖设计师的作品
  • 与同事、经理及利益相关者建立牢固的关系
  • 指导年轻同事或实习生,帮助他们培养领导能力
    考虑更换雇主以促进职业发展。搬到以航空制造岗位闻名的城市,例如华盛顿州的西雅图、堪萨斯州的威奇托、得克萨斯州的沃斯堡、佐治亚州的萨凡纳、阿拉巴马州的莫比尔以及加利福尼亚州的长滩
  • 积极参与专业协会活动,以拓展人脉并提升声誉。参加行业会议,主动申请加入委员会,并在行业期刊或出版物上发表学术文章 
备选方案

飞机设计是一条充满成就感且收入可观的职业道路,但要进入这一领域并非易事。如果您对需要类似技能的职位感兴趣,不妨参考我们下面的清单!

  • 高级驾驶辅助系统工程师
  • 航空航天工程师
  • 汽车空气动力学工程师
  • 汽车人体工学专家
  • 汽车安全系统设计师
  • CAD技术员
  • 概念设计师
  • 数字建模师
  • 电气工程师
  • 电动汽车(EV)工程师
  • 环境工程师
  • 燃料电池工程师
  • 平面设计师
  • 人因工程工程师
  • 工业设计师
  • 制造工程师
  • 材料科学家
  • 机械工程师
  • 机电一体化工程师
  • 工艺工程师
  • 产品设计师
  • 研究科学家
  • 机器人工程师
  • 安全工程师
  • 热系统工程师
  • 变速箱工程师
  • 用户体验(UX)设计师
  • 车辆动力学工程师
  • 虚拟现实(VR)专家

新闻动态

在线课程与工具

薪资与就业前景
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预期年薪

$101K
$139K
$174K

新员工的起薪约为10.1万美元。年薪中位数为13.9万美元。经验丰富的员工年薪可达17.4万美元左右。

来源:加利福尼亚州就业发展部

预期年薪

$72K
$132K
$170K

新员工的起薪约为7.2万美元。年薪中位数为13.2万美元。经验丰富的员工年薪可达17万美元左右。

来源:加利福尼亚州就业发展部

预期年薪

$78K
$86K
$109K

新员工的起薪约为7.8万美元。年薪中位数为8.6万美元。经验丰富的员工年薪可达10.9万美元左右。

来源:加利福尼亚州就业发展部