第087.5章 卡门与外层空间（2 / 4）

而空气越稀薄，产生足够的升力所需要的空速就越大。

在轨的航天器能够停留在轨道上，则是凭借所产生的离心力，与重力相互平衡。

当其速度减慢时，由于重力作用，运行高度将会下降。

于是使航天器在某个轨道上能够稳定运行的速度，就被称为轨道速度。

且轨道速度随轨道高度的变化而变化。

例如国际空间站，或其他运行在低地球轨道的航天器，它们的轨道速度大约是每小时2万7千公里/每小时1万7千英里。

随飞机的飞行高度上升，空气越来越稀薄，空气能够提供的升力与越来越少。。

为了保证飞机能够飞行在空中，所需要的速度也越来越大了。

按此趋势，保证飞机能够飞行在空中所需要的速度，将在某一高度达到该高度的轨道速度。

所以卡门线，就是这个支持飞机，以全重气动飞行，所需要最低速度等于轨道速度的高度。

假定飞机翼载在典型翼载的范围内。

实际上，支持全重飞行所需要的速度，并不一定能够维持飞机的飞行高度不变。

而这是因为在飞机达到轨道速度时，地球的非典型球体特性增加了飞机的垂直于地心升力。

然而，卡门线的定义则忽略了这种效应。

因为轨道速度的定义，隐含了在轨道速度下。

即使忽略空气密度，在任意给定高度，也足以维持高度不变的特性。

因此卡门线也是轨道速度提供了足够的气动升力，使飞行器能够沿直线飞行，而不必遵循地球表面的曲率，做类圆周运动的最高高度。

当海拔高度达到1公里以上时，空气密度大约是地球表面的空气密度1/22万。

仅管计算结果并非恰好是1公里，但卡门仍建议将海拔1公里，指定为外太空与地球大气层的界线，因为整十的数更好记。