Les sujets couverts incluent la forme générale de la structure des avions avec des aspects historiques, des principes de design structurel et l’analyse de contraintes de ses composants telle que l’aile et le fuselage. Plus en détail les sujets suivants seront étudiés : les principes de base de la théorie d’élasticité en trois dimensions suivie par son application directe à l’analyse des contraintes dans certains composants structuraux de l’avion, telle que : l’analyse de contraintes appliquée aux barres non-circulaires et coques à parois minces soumises à une torsion (coques ouvertes et fermées, avec une cellule ou cellules multiples), l’analyse des structures monocoques et semi-monocoques à cause de la flexion non-symétrique et de l’effort tranchant, y compris le flux des contraintes dans les parois et les raidisseurs du caisson de torsion. La location du centre de cisaillement. Méthodes énergétiques pour déterminer les déflections, l’analyse structurelle et l’état des contraintes dans des systèmes déterminés et indéterminés, y compris l’aile et le fuselage. Critères de défaillance. L’analyse macro-mécanique des plaques en matériaux composites, leurs méthodes de fabrication et des essais non-destructifs.

Se basant sur les concepts fondamentaux de dynamique des fluides et de thermodynamique acquis préalablement, ce cours s'intéresse à leurs applications dans le cadre de l'écoulement de l'air autour de profils 2D, d'ailes 3D et de corps portants en général. Le contenu est divisé selon les deux nombres adimensionnels canoniques les plus importants qui dictent le comportement de ces écoulements, soient le nombre de Reynolds (Re) pour les effets visqueux et le nombre de Mach (M) pour la compressibilité. Quelques-uns uns des sujets majeurs traités sont la théorie classique des profils minces, l'aérodynamique à faible Re et à grand angle d'attaque, la théorie classique de Prandtl de ligne portante, les écoulements subsoniques autour d'ailes, l'aérodynamique en régimes supersonique et transsonique. À la fin du cours, les étudiants devraient avoir une bonne connaissance des forces de portance et de traînée, du moment aérodynamique, dans diverses conditions d'écoulement et pour différentes configurations géométriques. Outre les cours, les étudiants font des devoirs et des expériences au laboratoire.

Ce cours se base sur les connaissances développées dans l’étude des écoulements compressibles pour analyser les vols à grandes vitesses. Il couvre des applications comme : les diffuseurs, les tuyères supersoniques, les ondes de choc obliques ainsi que leur réflexions et le design des profils d’ailes et des fuselages pour le vol transsonique. Le cours met l’accent sur l’application des principes des écoulements compressibles à la conception des avions à grande vitesse. Ce cours touche aussi certains aspects des vols hypersoniques. Les cours sont complétés par des devoirs et des projets.

Ce cours illustre l'application des principes fondamentaux de la mécanique des fluides et de la thermodynamique pour l'analyse des systèmes de propulsion actuels et futurs. Parmi les sujets traités, on retrouve les turboréacteurs, les turbosoufflantes et les turbopropulseurs, et leurs composantes, y compris les compresseurs et les turbines. Les statoréacteurs sont aussi examinés. On discute de l'évolution des propulseurs chimiques et électriques et du rôle de celles-ci au cours de missions spatiales. Outre les cours, les étudiants font des exercices et résolvent des problèmes en laboratoire dans des domaines étudiés.

Ce cours examine les effets aérodynamiques sur la stabilité et la commande des avions. La stabilité statique et l'équilibrage des avions sont explorés pour les axes longitudinaux, latéraux et directionnels. La contribution des moteurs, du fuselage, des surfaces et des composantes auxiliaires est étudiée. Le design et l'emploie des commandes de vol sont suivis par une introduction aux dérivées des fonctions de stabilité aérodynamique, et leur rôle dans la commande et la stabilité d'un avion. La réponse dynamique de l'avion aux commandes d'entrée est présentée, avec une étude des qualités de vol et de pilotage. Des méthodes d'essai de vol sont présentées, et l'accent global est mis sur les implications des caractéristiques de conception d'avion sur la stabilité et sur la commande de l'aéronef.

Ce cours examine les attributs et les caractéristiques des aéronefs à voilure tournante, capables de décollages et d'atterrissages verticaux, et qui utilisent le rotor comme source propulsive. Les sujets traités incluent le vol stationnaire, le vol en palier et vertical, les théories des disques sustentateurs et de l'élément de pale, les écoulements (y compris l'effet de sol) dans divers régimes de vol, la dynamique et la commande du rotor, l'auto-giration, l'aérodynamique du rotor anticouple et les effets gyroscopiques, le fonctionnement d'hélicoptère aux rotors conventionnels. D'autres sujets incluent des méthodes pour l'évaluation de la puissance nécessaire et la consommation de carburant, et l'analyse des missions simples.

Ce cours exige des étudiants de préparer en équipe un design préliminaire d'un avion au cours de leur quatrième année. Un rôle opérationnel réaliste et unique que l’avion doit pouvoir remplir est choisi chaque année. La conception globale est conduite par des équipes travaillant en sous-groupes tels aérodynamique, structures et propulsion de l'aéronef. La mise en valeur du leadership lors du travail en équipe est reconnue. Les travaux individuels incluent la préparation de comptes-rendus de conception et la révision formelle des rapports des autres membres de l'équipe. Le cours se termine avec la soumission d'un rapport final exhaustif et une présentation orale qui incorporent les résultats de chaque sous-groupe; les deux aspects sont évalués.

Ce cours étudie les conditions, la conception et l'exécution des programmes efficaces d'entretien des aéronefs. Les sujets incluent les objectifs d'un plan d'entretien qui répondent aux exigences de l'aptitude au vol opérationnel et technique ; les divers aspects du développement des projets d'entretient ; et les considérations pour l'exécution efficace des programmes d'entretien préventifs. Des examens détaillés des méthodologies de soulèvement des composantes, des concepts d'entretien préventifs tels que l'analyse des échecs, l'entretien basée sur la condition, ou par contre sur la fiabilité des composants, l'organisation de l'entretien formulé avec des méthodes de la logique, et les méthodologies d'analyse de niveau d'entretien sont complétées par des études de cas.