您现在的位置:新闻首页>航空航天

李志民:航空与航天的区别―科研发展―中国教

2018-07-11 16:52编辑:jcczip.com人气:


  近些年,中国的神舟飞船、长征火箭和天宫太空站频频亮相在世人面前,展示着中国的航空航天科技事业的骄人成绩,实现了弯道超车, 热血江湖私服,突飞猛进的发展。那么,经常被并列提及的航空与航天准确的定义是什么,又有哪些区别呢。

  说到航空航天,就必须要提及中国一个古老的词汇“宇宙”。汉《淮南·齐俗训》中说,“四方上下谓之宇,往古来今谓之宙”。通俗地说:宇宙是空间和时间的总和。我们的祖先定义了“宇”这样一个硕大的空间概念,到了在现代科学中,细化的科学分类,就需要将“宇”进一步区分,以地球大气层内外来划分是最简单而广泛的分类方式。

  众所周知,大气层是包围着地球表面的气体,存在于高达地表数千千米的高层之上,国际航空联合会定义地球上空100公里的高度为“卡门线”,就是现今大气层和太空的界线定义。因此,地球表面以上的大气层空间称为“空”,地球大气层以外的广大宇宙空间称为“天”。

  由此可知, 热血江湖私服,航空(Aviation),是指飞行器在地球大气层(空气空间)中的飞行(航行)活动。而航天(Spaceflight)是指进入、探索、开发和利用太空(即地球大气层以外的宇宙空间)以及地球以外天体各种活动的总称。“航天”一词据说是钱学森首创的,他把人类在大气层之外的飞行活动称为“航天”,是从航海、航空“推理”而成的。钱还提出了“航宇”一词,亦即“星际航行”,他在《星际航行概论》一书中详尽地论述了行星之间以至恒星之间的飞行。

  近代航空史的开端是在1783年,法国孟格菲兄弟所设计的热气球进行了第一次载人飞行实验。航天新纪元始于1957年,世界上第一颗人造地球卫星Sputnik 1在前苏联发射成功,宇宙空间开始成为人类活动的新疆域,这一年定为第一个国际空间年。

  航空技术的主要任务是研制航空器,包括军用飞机、民用飞机及吸气发动机等,航天技术则主要研制无人航天器、载人航天器、运载火箭和导弹武器等。航空与航天的区别还要从它们的重要成果——航空器和航天器的差别上来讲述。

  1.应用环境不同: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。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。

  2.动力装置不同:航空器都应用吸气发动机提供推力,吸收空气中的氧气作氧化剂,本身只携带燃烧剂。而航天器其发射和运行都应用火箭发动机提供推力,既带燃烧剂又带氧化剂。吸气发动机离开空气就无法工作,而火箭发动机离开空气则阻力减小有效推力更大。吸气发动机包括燃烧剂箱在内都可随飞机多次使用,而发射航天器的运载火箭一般都是一次性使用。虽然航天飞机的固体助推器经过回收可以重复使用20次,其轨道器液体火箭发动机可以重复使用50次,但与航空器使用的吸气发动机比较起来,使用次数仍然是很少的。吸气发动机所用的燃烧剂仅为航空汽油和航空煤油,而火箭发动机所用的推进剂却是多种多样的,既有液体的,也有固体的,还有固液型的。

  3.飞行速度不同:现代飞机最快速度也就是音速的三倍多,且是军用飞机。目前正在使用的飞行客机,都是以亚音速飞行的。而航天器为了不致坠地,都是以非常高的速度在太空运行的。如在距地面600千米高的圆形轨道上运行的航天器,其速度是音速的22倍。所有航天器正常运行时都处于失重状态,因而航天员与飞机驾驶员比较起来,其选拔和训练要严格得多。一般人买票即可坐飞机,而花重金到太空遨游的人还必须通过专门培训。

  4.工作时限不同:无论是军用还是民用飞机,最大航程计约2万千米,最长飞行时间不超过一昼夜。其活动范围和工作时间都很有限。而航天器在轨道上可持续工作非常长时间,如载人航天器中运行时间最长的和平号空间站,它在太空飞行了整整15个年头;无人航天器如先驱者10号,已在太空飞行了46年,已飞出太阳系在银河系遨游。航空器的优点是能多次重复使用,而航天器除航天飞机外,只能一次性使用,载人宇宙飞船也不例外。

  5.升降方式不同:飞机的升空是从起飞线开始滑跑到离开地面,加速爬升到安全高度为止的运动过程。它返回地面降落时只要经过下滑和着陆即可。只有个别飞机如英国的“鹞”型战斗机采用发动机喷口转向的方式使飞机能够垂直起落。而至今为止的航天器发射,包括地面和海上的发射,顶部装着航天器的运载火箭都是垂直腾空的。在完成发射过程中,运载火箭要按程序掉头转向和逐级脱离,最终将航天器送入预定轨道运行。航天飞机虽然也能施放航天器,但它本身亦是垂直发射升空的。至于返回式航天器,其回归地面必须经历离轨、过渡、再入和着陆四个阶段,远比飞机降落困难。航空器的起飞、飞行和降落与航天器的发射、运行和返回,虽然都离不开地面中心的指挥,但两者的地面设施和保障系统及其工作性能与内容也是大有区别的。

(来源:科学探索网)

织梦二维码生成器
已推荐
0
  • 凡本网注明"来源:的所有作品,版权均属于中,转载请必须注明中,http://www.jcczip.com。违反者本网将追究相关法律责任。
  • 本网转载并注明自其它来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。
  • 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。






图说新闻

更多>>