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亚轨道飞行(Suborbit)不是轨道,构不成稳定轨道飞行的状态,是一条抛物线飞行轨迹。

卡门线

一般来说,当飞行高度比较低的时候,大气层密度会比较大,这样一个很小的速度就能产生很大的升力。但随着高度升高,气体密度降低,空气推升力变小,想要有足够推力,飞行器[1]就要有更大速度。

西奥多·冯·卡门是一名匈牙利裔美国航天工程学家,他首次计算出,到了海拔高度100千米以上,飞行器如果想获得足够的升力来支撑自身重量,所需的速度就要接近第一宇宙速度。因此人们将“高度100千米”命名为“卡门线”,作为航天和航空的分界线,国际航空联合会将这条线定为大气层和太空[2]的界线。

亚轨道高度

卡门线100千米的高度就是我们常说的亚轨道高度,如果飞行器的高度超出了几千米到十几千米,也基本可被视作处于亚轨道。理论上讲,只要不满足入轨的速度条件,亚轨道高度没有上限,但没有必要把卡门线以上定义为亚轨道高度或亚轨道空间范围。

亚轨道飞行

“轨道飞行”是指飞行器的速度达到了第一宇宙速度,即每秒7.9千米,能够环绕地球做匀速圆周运动。相比之下,“亚轨道飞行”是指飞行器的速度没有达到第一宇宙速度,不能做绕地运动,但是飞行高度达到了“卡门线”。由于没有达到绕地运行速度,所以亚轨道飞行的轨迹呈抛物线,到达一定高度后返回地球。

亚轨道火箭(飞行器)

狭义:只具有亚轨道飞行能力的火箭(飞行器)称为亚轨道火箭(飞行器)。

广义:没有入轨能力且能达到亚轨道高度的火箭(飞行器)称为亚轨道火箭(飞行器)。

参考文献