文档介绍：航空航天基本知识我们知道, 人类的家园是地球, 而地球的外面覆盖着一层大气, 如果没有水和大气以及适宜的温度和环境,生物是很难生存的。通常,在人们的眼中, “天”很高,要想冲出厚厚的大气层,进入太空非常非常困难。其实, 与地球相比,大气层是很稀薄的。人们知道,地球的直径大约为 12700 千米,而大气层的厚度只有 100 -800 千米。如果将地球比作一个苹果的话, 那么, 我们可以把大气层看成是苹果的皮, 可这层“苹果皮”本身却是变化多端的。比如最贴近地球表面的一层, 叫作对流层, 其高度从海平面起一直到大约 11000 米止, 其顶界是随纬度、季节等情况而变化的, 在赤道地区为 17000 米, 在中纬度地区( 如北京、天津地区)为 11000 米,在地球两极地区则为 7000-8000 米。对流层的主要特点是, 空气温度随着高度的增加而降低, 因而又称为变温层, 平均而言高度每上升 1000 米, 气温约下降 ℃。与此同时, 气压也随高度的增加而降低。由于地球引力的作用,在 5500 米的高度范围内, 包含了大气总量的一半, 而整个对流层, 大约占了全部大气质量的四分之三。由于几乎所有的水蒸气都集中在这一层大气内, 再加上大量的微粒, 因而, 这里也是风云变幻最为剧烈的一层。从大约 11000 米的高度起,直到 30500 米左右,其大气温度基本不变, 平均保持在- ℃上下,因此被称为同温层(实际情况是:在 25000 米以下,气温随高度的升高而上升。在同温层顶,气温约升至-43 至-33 ℃) 。同温层的气温之所以具有这样的特点,是因为该层大气离地球表面较远,受地面温度的影响较小,并且其顶部存在着臭氧,能够直接吸收太阳的辐射热等。同温层所包含的空气质量大约占整个大气的四分之一弱。在这一层大气内,没有上下对流, 只有水平方向的风, 所以又叫作平流层。另外, 该层大气几乎不存在水蒸气, 基本上没有云、雾、雨、雹等气象变化的现象, 这对飞行器的平稳飞行是非常有利的。不过, 由于空气密度很小,飞机在这一高度层上又不适宜机动飞行。人类的航空活动差不多都集中在对流层和同温层内。为了保证飞机和发动机的工作效率,飞机飞行的高度一般不超过 30 千米的界限。从 30 千米到 80-100 千米的高度范围, 被称为中间层。这一层空气的特点是:以 45 千米为界,温度先升后降。由于大量的臭氧存在,其气温先由同温层顶的-33 ℃提高到 17至 40℃左右;从 45 千米起,随着高度的升高,气温又开始下降,一直降低到- ℃至-113 ℃。中间层的空气已经很稀薄了,其空气质量约只占整个大气层的 1/3000 。在 80 千米高度上, 空气的密度只有地面的五万分之一; 而在 100 千米高度上, 空气的密度仅为地面的一千万分之八。由于空气非常稀薄,并且气体开始呈现电离现象,因此,人们一般把飞行高度达到 80— 100 千米的飞行器,看成是不依靠大气飞行的航天器。 1967 年 10 月,美国试飞员约瑟夫· 沃尔克驾驶 X-15A 火箭飞机飞出了 7297 千米/ 小时的惊人速度,创造了有人驾驶飞机速度的世界纪录。而且,他还曾多次飞到了 80 千米以上的高空,成为美国第一个“驾驶飞机的宇航员”。按照美国航空航天局规定:飞行高度超过 80千米的飞行员即可称为宇航员. 在中间层之上直至 800 千米高空的范围, 称作电离层。其特点是: 含有大量的带正电或负电的离子,空气具有导电性。并且,其温度随高度的增大而迅速升高,在 200 千米高度时,气温可达 400 ℃。所以,这里又被人们叫作“暖层”。在电离层顶端之外, 便是大气的最外层——“散逸层”了。由于地球引力的减弱, 气体分子和等离子体与地球已若即若离。电离层和散逸层的空气密度极低, 对太空飞行器的影响已很小, 因此, 人类大部分的航天活动都是在它们之内(或之外)进行的。航空与航天的区别: 航空与航天是人们经常接触的两个技术名词, 两者虽然仅一字之差, 却被称为两大技术门类, 这是为什么呢? 您稍加注意即可发现, 航空技术主要是研制军用飞机、民用飞机及吸气发动机, 航天技术主要是研制无人航天器、载人航天器、运载火箭和导弹武器, 最能集中体现两者成果的是航空器和航天器。从航空器与航天器的重大区别上即可看出两个技术领域的显著差异。第一, 飞行环境不同。所有航空器都是在稠密大气层中飞行的, 其工作高度有限。现代飞机最大飞行高度也就是距离地面 30 多千米。即使以后飞机上升高度提高,它也离不开稠密大气层。而航天器冲出稠密大气层后, 要在近于真空的宇宙空间以类似自然天体的运动规律飞行, 其运行轨道的近地点高度至少也在 100 千米以上。对在运行中的航天器来讲, 还要研究太空飞行环境。第二,动