李志民：航空与航天的区别

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，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，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。

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