航天器飞行原理
其次是飞行原理不一样。航空器遵循牛顿力学三大定律,以飞机为例,其上作用着四个力:拉力、阻力、升力和重力,保持飞机稳定飞行的条件是拉力=阻力,升力=重力。如果不满足拉力=阻力,飞机就会改变飞行速度;如果不满足升力=重力,飞机就会改变飞行高度。其中,拉力是由发动机和螺旋桨共同产生的,阻力和升力都是气流流过机体表面与其相互作用而产生的,重力则是机体质量与地心引力相互作用而产生的。航天器在轨运行遵循万有引力定律,航天器在轨运行其上作用着万有引力与离心力,在轨稳定运行的条件是万有引力=离心力。如果万有引力小于离心力,航天器就会加速脱离轨道;如果万有引力大于离心力,航天器就会减速降落。
航空器飞行速度
航天器飞行速度
第三是飞行速度不一样。在追求高空、高速的大背景下,航空器的飞行速度主要取决于技术可能,要提高飞行速度就必须提高推进系统的拉力,减小飞机的飞行阻力。在目前的技术条件下,米格-25战斗机以马赫数3.2保持着飞机的最大平飞速度的世界纪录。航天器的飞行速度主要取决于其任务需要,绕地飞行必须满足第一宇宙速度,8.9千米/秒,大约是22马赫;绕日飞行必须满足第二宇宙速度,11.2千米/秒;冲出太阳系必须满足第三宇宙速度,16.7千米/秒。显然,二者的飞行速度不仅不同,而且还不在一个数量级。
第四是推进方式不一样。航空器在大气层内运行,可以采用吸气式动力,如活塞式发动机、喷气式发动机等,前者以汽油为燃料,后者以煤油为燃料,二者都以空气为氧化剂;航天器在大气层外运行,没有空气来源,除了自带燃料,还必须自带氧化剂,只能以火箭为动力。
飞机起飞