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1、我們知道，人類的家園是地球，而地球的外面覆蓋著一層大氣，如果沒(méi)有水和大氣以及適宜的溫度和環(huán)境，生物是很難生存的。通常，在人們的眼中，“天”很高，要想沖出厚厚的大氣層，進(jìn)入太空非常非常困難。其實(shí)，與地球相比，大氣層是很稀薄的。人們知道，地球的直徑大約為12700千米，而大氣層的厚度只有100-800千米。如果將地球比作一個(gè)蘋(píng)果的話，那么，我們可以把大氣層看成是蘋(píng)果的皮，可這層“蘋(píng)果皮”本身卻是變化多端的。比如最貼近地球表面的一層，叫作對(duì)流層，其高度從海平面起一直到大約11000米止，其頂界是隨緯度、季節(jié)等情況而變化的，在赤道地區(qū)為17000米，在中緯度地區(qū)（
2、如北京、天津地區(qū)）為11000米，在地球兩極地區(qū)則為7000-8000米。對(duì)流層的主要特點(diǎn)是，空氣溫度隨著高度的增加而降低，因而又稱為變溫層，平均而言高度每上升1000米，氣溫約下降6.5℃。與此同時(shí)，氣壓也隨高度的增加而降低。由于地球引力的作用，在5500米的高度范圍內(nèi)，包含了大氣總量的一半，而整個(gè)對(duì)流層，大約占了全部大氣質(zhì)量的四分之三。由于幾乎所有的水蒸氣都集中在這一層大氣內(nèi)，再加上大量的微粒，因而，這里也是風(fēng)云變幻最為劇烈的一層。從大約11000米的高度起，直到30500米左右，其大氣溫度基本不變，平均保持在-56.5℃上下，因此被稱為同溫層（實(shí)際情
3、況是：在25000米以下，氣溫隨高度的升高而上升。在同溫層頂，氣溫約升至-43至-33℃）。同溫層的氣溫之所以具有這樣的特點(diǎn)，是因?yàn)樵搶哟髿怆x地球表面較遠(yuǎn)，受地面溫度的影響較小，并且其頂部存在著臭氧，能夠直接吸收太陽(yáng)的輻射熱等。同溫層所包含的空氣質(zhì)量大約占整個(gè)大氣的四分之一弱。在這一層大氣內(nèi)，沒(méi)有上下對(duì)流，只有水平方向的風(fēng)，所以又叫作平流層。另外，該層大氣幾乎不存在水蒸氣，基本上沒(méi)有云、霧、雨、雹等氣象變化的現(xiàn)象，這對(duì)飛行器的平穩(wěn)飛行是非常有利的。不過(guò)，由于空氣密度很小，飛機(jī)在這一高度層上又不適宜機(jī)動(dòng)飛行。人類的航空活動(dòng)差不多都集中在對(duì)流層和同溫層內(nèi)。為了
4、保證飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率，飛機(jī)飛行的高度一般不超過(guò)30千米的界限。從30千米到80-100千米的高度范圍，被稱為中間層。這一層空氣的特點(diǎn)是：以45千米為界，溫度先升后降。由于大量的臭氧存在，其氣溫先由同溫層頂?shù)?33℃提高到17至40℃左右；從45千米起，隨著高度的升高，氣溫又開(kāi)始下降，一直降低到-65.5℃至-113℃。中間層的空氣已經(jīng)很稀薄了，其空氣質(zhì)量約只占整個(gè)大氣層的1/3000。在80千米高度上，空氣的密度只有地面的五萬(wàn)分之一；而在100千米高度上，空氣的密度僅為地面的一千萬(wàn)分之八。由于空氣非常稀薄，并且氣體開(kāi)始呈現(xiàn)電離現(xiàn)象，因此，人們一般把飛
5、行高度達(dá)到80—100千米的飛行器，看成是不依靠大氣飛行的航天器。1967年10月，美國(guó)試飛員約瑟夫·沃爾克駕駛X-15A火箭飛機(jī)飛出了7297千米/小時(shí)的驚人速度，創(chuàng)造了有人駕駛飛機(jī)速度的世界紀(jì)錄。而且，他還曾多次飛到了80千米以上的高空，成為美國(guó)第一個(gè)“駕駛飛機(jī)的宇航員”。按照美國(guó)航空航天局規(guī)定：飛行高度超過(guò)80千米的飛行員即可稱為宇航員.在中間層之上直至800千米高空的范圍，稱作電離層。其特點(diǎn)是：含有大量的帶正電或負(fù)電的離子，空氣具有導(dǎo)電性。并且，其溫度隨高度的增大而迅速升高，在200千米高度時(shí)，氣溫可達(dá)400℃。所以，這里又被人們叫作“暖層”。在電
6、離層頂端之外，便是大氣的最外層——“散逸層”了。由于地球引力的減弱，氣體分子和等離子體與地球已若即若離。電離層和散逸層的空氣密度極低，對(duì)太空飛行器的影響已很小，因此，人類大部分的航天活動(dòng)都是在它們之內(nèi)（或之外）進(jìn)行的。航空與航天的區(qū)別:航空與航天是人們經(jīng)常接觸的兩個(gè)技術(shù)名詞，兩者雖然僅一字之差，卻被稱為兩大技術(shù)門(mén)類，這是為什么呢？您稍加注意即可發(fā)現(xiàn)，航空技術(shù)主要是研制軍用飛機(jī)、民用飛機(jī)及吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)，航天技術(shù)主要是研制無(wú)人航天器、載人航天器、運(yùn)載火箭和導(dǎo)彈武器，最能集中體現(xiàn)兩者成果的是航空器和航天器。從航空器與航天器的重大區(qū)別上即可看出兩個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的顯著差異
7、。第一，飛行環(huán)境不同。所有航空器都是在稠密大氣層中飛行的，其工作高度有限?，F(xiàn)代飛機(jī)最大飛行高度也就是距離地面30多千米。即使以后飛機(jī)上升高度提高，它也離不開(kāi)稠密大氣層。而航天器沖出稠密大氣層后，要在近于真空的宇宙空間以類似自然天體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律飛行，其運(yùn)行軌道的近地點(diǎn)高度至少也在100千米以上。對(duì)在運(yùn)行中的航天器來(lái)講，還要研究太空飛行環(huán)境。第二，動(dòng)力裝置不同。航空器都應(yīng)用吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)提供推力，吸收空氣中的氧氣作氧化劑，本身只攜帶燃燒劑。而航天器其發(fā)射和運(yùn)行都應(yīng)用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)提供推力，既帶燃燒劑又帶氧化劑。吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)離開(kāi)空氣就無(wú)法工作，而火箭發(fā)動(dòng)機(jī)離開(kāi)空氣則阻力減小
8、有效推力更大。吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)包括燃燒劑箱在內(nèi)都可隨飛機(jī)多次使用，而發(fā)射
