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航空和航天究竟指的是什麽?

是丫丫呀1年前 (2023-12-02)阅读数 8#综合百科
文章标签航天器轨道

航空 hángkōng

[aviation;aerial (air) navigation] 是指人在大气层中的飞行活动。包括使用飞机、飞艇、氢气球等各种飞行器,但一般多指使用飞机而言。

航天又称空间飞行或宇宙航行。“航天”系泛指航天器在太空在地球大气层以外(包括太阳系内)的航行活动,粗分为载人航天和不载人航天两大类。“航天”这个人类历史长河中的新事物应用了众多涉及基本概念的名词,这些名词与“航空"有很大差别。

航空飞机和航天飞机有什么共同点,有什么不同点

还有一个叫航宇,区别如下:

航空:在地球大气层内飞行;

航天:在地球大气层外的太阳系内空间飞行;

航宇:在太阳系外的空间内飞行。目前严格意义上人类没有任何一艘探测器能达到这个程度。20世纪70年代美国发射的先驱者10号、先驱者11号、旅行者1号、旅行者2号这四艘探测器飞行到了冥王星轨道以外,但严格的讲,它们还只是在太阳系的外缘,并没有飞出太阳系,也没有达到航宇的程度。

航天飞机是可以重复使用的、往返于地球表面和近地轨道之间运送人员和货物的飞行器。它在轨道上运行时,可在机载有效载荷和乘员的配合下完成多种任务。航天飞机通常设计成火箭推进式,返回地面时能像常规飞机那样下滑和着陆。航天飞机为人类自由来往太空提供了极佳的运载工具,是航天史上的一个重要里程碑。

航天飞机的飞行轨道通常是近地轨道,高度在1000千米以下。需要在高轨道运行的有效载荷,也可以由航天飞机送上近地轨道后再从这个轨道发射进入高轨道。航天飞机的运载能力较大,往往采用多级组合的形式,可以串联或并联,也可以串、并联结合。

航天飞机进入轨道的部分叫做轨道器。它具有一般航天器所具有的各种分系统,可以完成多种功能,包括人造地球卫星、货运飞船、载人飞船甚至小型太空站的许多功能。它还可以完成一般航天器所没有的功能,如向近地轨道施放卫星,向高轨道发射卫星,从轨道上捕捉、维修和回收卫星等。

航空和航天究竟指的是什麽?

到目前为止,世界上只有美国的航天飞机真正投入使用。美国于1972年开始研制可部分重复使用的航天飞机。1981年4月,世界上第一架航天飞机“哥伦比亚”号试飞成功,1982年11月首次正式飞行,以后又相继建造了“挑战者”号、“发现”号(图2)、“亚特兰蒂斯”号和“奋进”号航天飞机。

美国研制的航天飞机由轨道器、助推器和外燃料箱三部分组成。航天飞机除了作运工具或短期空间试验平台外,还具有重要的军事用途。它可在空间发射和部署通信、导航、侦察等军用卫星,在轨道上维修卫星和把卫星带回地面,因此也可以攻击或捕获敌方卫星,还可实施空间救生和支援,进行空间作战指挥和发射轨道武器等。

航空与航天的主要区别:

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。

第三,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。至于目前正在使用的客机,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,若长期载人会使人产生失重生理效应,并影响健康。正因如此,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。

第四,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,主要用于军事和交通运输。虽然通用轻型飞机应用广泛,但每次活动范围相对更小。而航天器在轨道上可持续工作非常长时间,如目前仍在使用的联盟TM号载人飞船,可与空间站对接后在太空运行数月之久。再如航天飞机,能在轨道上飞行7-30天,约1.5小时即可围绕地球飞行一周。载人航天器运行时间最长的当属和平号空间站,它在太空飞行了整整15个年头。至于无人航天器,如各种应用卫星,一般都在绕地轨道上工作多年。有的深空探测器,如先驱者10号,已在太空飞行了32年,正在飞出太阳系向银河系遨游。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。

第五,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,但机身并未竖起,仍处于水平位置。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。有的航天器发射,中间还要经过多次变轨,情况更为复杂。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。

由此,不难想象航空与航天各自包含的广泛技术内涵。

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