「航空」と「航空宇宙」を区別するには何段階ありますか?

レビュー専門家：中国航空宇宙科学技術公司第一アカデミーの航空宇宙科学専門家、銭航氏

よくある誤解を解いてみましょう。航空宇宙はまさに「一つのもの」ではありません。 「航空」と「航空宇宙」という言葉はしばしば同じ意味で使用されますが、技術分野と適用範囲に関しては明確な境界があります。今日は、この2つの違いを詳しく見ていきましょう。

宇宙と地球の境界 - カルマンライン

航空と航空宇宙の正確な境界については国際的に統一された見解はありませんが、比較的普遍的な基準を確立するために、国際航空連盟は「カルマンライン」の概念を導入しました。

カルマン線を理解する前に、まず大気について理解する必要があります。科学者は大気を次の 5 つの層に分類しています。

対流圏（約0～10km）

成層圏（約10～50km）

中層（約50～85km）

熱圏（約80～800km）

外気圏（ 800～2000、約3000km ）

私たちが普段乗る旅客機は、対流圏と成層圏の境界付近、高度6,800～8,000メートルを飛行します。主に空気の揚力を利用して、落下することなく空中に留まることができます。翼の形状は綿密に設計されており、一定の速度に達すると、翼の上部と下部の間に十分な空気圧の差が生まれ、空気の揚力が発生して飛行機が浮かび上がります。地上100kmの「カーマンライン」では、大気が薄すぎるため、航空機は正常に飛行できません。したがって、カルマン線は大気と宇宙の境界線と考えることができます。

カルマンラインズ |ナショナルジオグラフィック中国

銭学森は、「航空、航空宇宙、宇宙航行」という 3 つの技術用語の範囲を次のように定義しました。大気圏内での飛行活動は「航空」と呼ばれます。大気圏外および太陽系内での飛行活動は「航空宇宙」と呼ばれます。太陽系を飛び出して広大な宇宙へ向かう活動を「宇宙航行」と呼びます。

つまり、航空とは、有人かどうかに関係なく、地球の大気圏内での航空機の移動を指します。宇宙旅行とは、宇宙船が大気圏を離れて宇宙空間に入る航海を指し、宇宙飛行または宇宙航行とも呼ばれます。人類はより広大な空間に憧れ、探求する中で、その活動範囲は陸から海へ、海から大気圏へと広がり、やがて大気圏を突き抜けて宇宙の奥深くまで到達しました。このプロセスは、人間が活動の境界を絶えず拡大していることを鮮明に描写しています。

飛行環境と飛行高度

航空技術は主に軍用機と民間機の研究開発、および空気吸入エンジンの製造に集中しています。対照的に、航空宇宙技術は、無人および有人宇宙船、打ち上げロケット、ミサイル兵器の開発に重点を置いています。航空機と宇宙船はこれら 2 つの技術の典型的な代表例であり、それらの主な違いは飛行環境と飛行高度に反映されています。

C919 |人民日報

航空機は常に高密度の大気中を飛行するため、その運航高度は制限されています。現在、現代の航空機の最大飛行高度は地上約30キロメートルです。将来、航空機の飛行高度が上昇したとしても、依然として濃い大気から逃れることはできない。

対照的に、宇宙船は濃い大気を通過し、ほぼ真空の宇宙空間に入り、自然の天体と同様の運動法則に従って飛行する必要があります。宇宙船の軌道近地点高度は少なくとも100キロメートルです。

長征2Dロケット |人民日報

宇宙船を運用するには、地球からの飛行高度と密接に関係する宇宙飛行環境の研究も重要です。

飛行動力装置と限定任務航空機は両方とも、空気吸入エンジンを使用して推力を提供し、空気から酸化剤として酸素を吸収し、燃料のみを運搬します。宇宙船は、燃料と酸化剤の両方を搭載し、推力を供給するロケットエンジンを使用して打ち上げられ、運用されます。空気吸入エンジンは空気なしでは作動しませんが、ロケットエンジンは空気から離れると抵抗が減少し、有効推力が大きくなります。

エンジンから炎が噴き出した |人民日報

空気吸入エンジンは、燃料タンクも含めて航空機で複数回使用できますが、宇宙船の打ち上げに使用される打ち上げロケットは現在、ほとんどが使い捨てです。スペースシャトルの固体燃料補助ロケットは回収後20回、軌道船の液体燃料ロケットエンジンは50回再利用できるが、航空機に使用されている空気吸入式エンジンと比較すると、使用回数はまだ非常に少ない。

空気吸入式エンジンに使用される燃料は航空ガソリンと航空灯油のみですが、ロケットエンジンに使用される推進剤は液体、固体、固液混合型など多岐にわたります。

航空機エンジン |百度画像

軍用機であれ民間機であれ、最大航続距離は約2万キロメートルで、最長飛行時間も1昼夜を超えることはありません。活動範囲や稼働時間は非常に限られており、主に軍事や輸送に使用されています。一般的な軽飛行機は広く使用されていますが、それぞれの活動の範囲は比較的小さいです。そして宇宙船は軌道上で非常に長い間動作し続けることができます。

中国の宇宙産業の発展の歴史を振り返ると、ミサイルの研究開発から衛星打ち上げ、北斗ナビゲーションシステムの構築から月探査プロジェクトの実施に至るまで、各世代の航空宇宙労働者は粘り強さと自主的な革新の知恵で、一連の注目すべき輝かしい成果を生み出してきました。現在、宇宙活動は中国の経済建設と社会発展において重要な役割を果たしており、国家の科学技術の進歩と産業の高度化を促進するために大きな推進力を与えています。