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1、航空航天基本知識
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，進入太空非常非常困難。其實，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蘋果的話，那么，我們可以把大氣層看成是蘋果的皮，可這層“蘋果皮”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)（如
2、北京、天津地區(qū)）為11000米，在地球兩極地區(qū)則為7000-8000米。
對流層的主要特點是，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，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，而整個對流層，大約占了全部大氣質量的四分之三。
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（實際情況是：在25000米以下，氣
3、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，是因為該層大氣離地球表面較遠，受地面溫度的影響較小，并且其頂部存在著臭氧，能夠直接吸收太陽的輻射熱等。
同溫層所包含的空氣質量大約占整個大氣的四分之一弱。在這一層大氣內(nèi)，沒有上下對流，只有水平方向的風，所以又叫作平流層。另外，該層大氣幾乎不存在水蒸氣，基本上沒有云、霧、雨、雹等氣象變化的現(xiàn)象，這對飛行器的平穩(wěn)飛行是非常有利的。不過，由于空氣密度很小，飛機在這一高度層上又不適宜機動飛行。
人類的航空活動差不多都集中在對流層和同溫層內(nèi)。為了保證飛機和發(fā)動機的工作效率，飛機飛行的高度一般不超過3
4、0千米的界限。
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，其空氣質量約只占整個大氣層的1/3000。在80千米高度上，空氣的密度只有地面的五萬分之一；而在100千米高度上，空氣的密度僅為地面的一千萬分之八。由于空氣非常稀薄，并且氣體開始呈現(xiàn)電離現(xiàn)象，因此，人們一般把飛行高度達到80—100千米的飛行器，看成是不依靠大氣飛行的航天器。
1967年
5、10月，美國試飛員約瑟夫·沃爾克駕駛X-15A火箭飛機飛出了7297千米/小時的驚人速度，創(chuàng)造了有人駕駛飛機速度的世界紀錄。而且，他還曾多次飛到了80千米以上的高空，成為美國第一個“駕駛飛機的宇航員”。按照美國航空航天局規(guī)定：飛行高度超過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。其特點是：含有大量的帶正電或負電的離子，空氣具有導電性。并且，其溫度隨高度的增大而迅速升高，在200千米高度時，氣溫可達400℃。所以，這里又被人們叫作“暖層”。
在電離層頂端之外，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
6、。
電離層和散逸層的空氣密度極低，對太空飛行器的影響已很小，因此，人類大部分的航天活動都是在它們之內(nèi)（或之外）進行的。
航空與航天的區(qū)別:
航空與航天是人們經(jīng)常接觸的兩個技術名詞，兩者雖然僅一字之差，卻被稱為兩大技術門類，這是為什么呢？
您稍加注意即可發(fā)現(xiàn)，航空技術主要是研制軍用飛機、民用飛機及吸氣發(fā)動機，航天技術主要是研制無人航天器、載人航天器、運載火箭和導彈武器，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)別上即可看出兩個技術領域的顯著差異。
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)代飛機最大飛行高度也就是距離地面30多千
7、米。即使以后飛機上升高度提高，它也離不開稠密大氣層。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動規(guī)律飛行，其運行軌道的近地點高度至少也在100千米以上。對在運行中的航天器來講，還要研究太空飛行環(huán)境。
第二，動力裝置不同。航空器都應用吸氣發(fā)動機提供推力，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)射和運行都應用火箭發(fā)動機提供推力，既帶燃燒劑又帶氧化劑。吸氣發(fā)動機離開空氣就無法工作，而火
