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【前言】

现在乘坐飞机出行，已经成为现代生活中不可或缺的一部分，飞向蓝天白云早就不是难题了。

但是我们不免也会有些疑惑，如果飞机一直向上飞，能否飞到太空呢？

【飞行器的极限】

当我们仰望星空，总会不由自主地想象，有朝一日能够乘坐飞机飞向浩瀚的宇宙。

现实往往比想象更加复杂，飞机虽然能够在天空中自由翱翔，但它们也有着自己的极限。

早在20世纪60年代，美国就曾研制出一架名为X-15A的试验机，它创造了108，000米的飞行高度记录，几乎接近了大气层的边缘。

这个记录也揭示了一个残酷的事实：飞机无法真正飞入太空。

外太空距离地面约100公里，与大气层之间有一条看不见的界限，科学家们称之为卡门线。

一旦越过这条线，就意味着进入了真正的太空领域，而目前，普通客机的飞行高度仅为10公里左右，与太空的距离还相差甚远。

而飞机的飞行，归根结底依赖于两个关键因素：升力和推力，飞机机翼的横截面呈流线型，上表面略呈弧形，下表面则相对平坦。

当飞机高速前进时，机翼上方的气流速度更快，根据伯努利原理，快速流动的气体压强较小，从而在机翼上方形成了一个低压区。

而机翼下方的气流速度相对较慢，压强较大，这种压强差异，就产生了一个向上的力，也就是我们所说的升力。

单靠升力还不足以让飞机在天空中自由飞行，飞机还需要向前的推动力，这就要靠发动机的推力了。

飞机发动机的工作原理，是将空气吸入，与燃料混合并点燃，产生高温高压的气体，再从喷嘴高速喷出，根据牛顿第三定律，气体向后喷射，就会对飞机产生向前的推力，推动飞机前进。

升力和推力，这两个看似简单的力量，却构成了飞机飞行的基础，但是，当飞机飞到高空时，情况就变得有些不同了。

随着高度的上升，空气密度不断降低，这意味着，发动机能够吸入的空气量也在减少，推力随之下降，同时，稀薄的空气也会影响机翼产生升力的效率。

当飞机飞到一定高度，升力和推力的降低将达到一个临界点，飞机将无法继续爬升，这就是飞机的服役天花板，更重要的是，当飞机飞到更高的高度，比如20公里以上时，空气已经变得极其稀薄。

这时，即使是最先进的喷气式发动机，也难以吸入足够的空气来维持飞行，这就是为什么，即使给飞机再多的燃料，它们也无法突破大气层，进入太空。

在这样的限制下，普通的民航客机和军用战斗机，其飞行高度都被限制在了10公里左右，它们虽然是天空的霸主，但面对浩瀚的太空，却也只能望而却步。

【逃逸速度】

当我们谈到飞机无法进入太空时，有一个关键概念不得不提，那就是逃逸速度。

这个听起来有些晦涩的物理术语，实际上决定了一个物体能否摆脱地球引力的束缚，进入太空。

只有当飞行器的速度达到或超过这个值时，它才有可能突破地球引力的牵引，飞向太空。

达到逃逸速度并非易事，要知道，音速在海平面上的速度约为每秒340米，而第二宇宙速度则相当于音速的33倍！

这意味着，飞行器要在大气层内加速到这样的速度，不仅需要极为强大的动力，还要克服空气阻力带来的巨大挑战。

第一宇宙速度，也称圆周速度，大约为每秒7.9公里，当飞行器达到这个速度时，它就能进入地球轨道，成为一颗人造卫星，而第三宇宙速度，则达到了惊人的每秒16.7公里。

这个速度下，飞行器不仅能够摆脱地球引力，还能够彻底飞离太阳系，开始星际旅行，当然，目前人类的航天器还没有达到这样的速度，但这并不妨碍我们对未来的美好憧憬。

【航天飞机】

当我们谈到飞行器突破大气层，进入太空的壮举时，就不得不提到一个独特的存在，那就是航天飞机，这种飞行器集飞机与火箭的优势于一身，曾经被寄予厚望，被视为人类探索太空的重要工具。

航天飞机，顾名思义，就是一架能够飞入太空的飞机，它的外形与普通飞机相似，都有机翼、机身和尾翼，但与普通飞机不同的是，航天飞机还安装了强大的火箭发动机。

这些发动机不依赖空气，而是携带了自己的氧化剂，使其能够在真空的太空环境中正常工作，起飞时，航天飞机像一架普通的飞机一样，在跑道上加速，利用机翼产生的升力起飞。

但当它飞到一定高度后，就会点燃安装在机身上的火箭发动机，这些发动机喷射出高速气流，产生巨大的推力，推动航天飞机加速，最终达到并超过逃逸速度，飞入太空。

与传统的火箭发射不同，航天飞机的发射过程更像是一次太空之旅，它不需要一次性将所有燃料和氧化剂都带上天，而是可以在太空中与地面的加油舱对接，补充燃料。

这使得航天飞机可以在太空中执行更长时间的任务，比如对卫星进行维修，或者将宇航员送到国际空间站。

航天飞机的另一个优势在于它的可重复使用性，传统的火箭发射后，其各个部件都会坠落到地球或者烧毁在大气层中，无法回收利用。

而航天飞机在完成任务后，可以像普通飞机一样返回地面，降落在跑道上，这不仅大大节省了成本，也使得发射频率得以提高。

尽管航天飞机展现了诸多优势，但它的发展之路并非一帆风顺，在实际运营中，航天飞机暴露出了一些安全隐患。

美国曾经建造了五架航天飞机，但其中两架在执行任务时发生了事故，导致了14名宇航员的不幸罹难。

这样的成本，即使对于美国这样的超级大国来说，也是一个沉重的负担， 最终，在技术、安全和经济等多方面因素的综合考量下，美国在2011年做出了退役航天飞机的决定。

【结语】

飞机和航天飞机虽然都能在天空中翱翔，但它们的飞行原理和所面临的挑战却大不相同。

普通飞机受限于大气层和速度，无法飞入太空，而航天飞机则集飞机与火箭的优势于一身，曾经成为人类探索太空的重要工具。

尽管航天飞机最终因种种原因退出了历史舞台，但人类对太空的探索却从未停歇。

信息来源：

中国科学技术馆————解读航天飞机

浦东科协———“航空”和“航天”傻傻分不清?

END