国际航空联合会(FAI)(FAI)是航空运动的全球管理机构,并负责制定有关人类太空飞行的定义。但你知道同一组织也定义了卡尔曼线吗?

卡尔曼线是位于平均海平面以上100公里的想象边界,是对太空的常见定义。一旦跨越这条100公里的线,大气变得过于稀薄,无法为常规飞机提供足够的升力。

卡尔曼线是什么?

专家认为地球与太空的边界范围从地表上方约18.5英里到超过一百万英里不等。然而,半个多世纪以来,包括监管机构在内的大多数人都接受了接近我们当前的卡尔曼线定义。

卡尔曼线具有物理依据,因为它大致标志着传统飞机无法有效飞行的高度。任何在卡尔曼线以上飞行的物体都需要一种不依赖地球大气产生升力的推进系统,因为该高度的空气过于稀薄。换句话说,卡尔曼线是影响飞行器飞行能力的物理定律发生变化的点。

然而,卡尔曼线也是航空器和航天器适用的人类法律分歧的地方。没有国家边界延伸至太空;相反,它更像国际水域一样受到管控。因此,确定太空边界涉及的远不止谁可以自称为宇航员。(来源:Astronomy

谁发现了卡尔曼线?

西奥多·冯·卡尔曼(Theodore von Karman),一位出生于匈牙利的航空航天先驱,启发了卡尔曼线的概念。在第一次世界大战前的几年里,这位工程师和物理学家从事早期直升机设计等工作。

随后,1930年,冯·卡尔曼移居美国,成为二战期间火箭和超音速飞行的权威专家,最终于1944年与同事共同创立了喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory),如今它是NASA的顶尖实验室。

除了太空边界线之外,冯·卡尔曼的名字还与多项工程方程、定律、常数和航空航天设计以及众多行业奖项相关联。但他最著名的成就仍是卡尔曼线,他因率先计算出空气动力升力无法支撑飞机飞行的高度而闻名。(来源:Astronomy

航天器与飞机有什么区别? 

升力主要由飞机的机翼在穿越空气时产生,形成一种抵抗飞机重量并使其保持在空中的力。然而,这一概念在太空中行不通。没有足够的空气就没有升力,因此航天器并不像飞机。航天飞机和维珍银河的SpaceShipTwo之所以看起来像飞机,是因为它们设计成在进入太空后能够滑翔返回地球。

冯·卡门提出,最合理的太空边界应接近轨道力超过气动力的点。他选择了100公里作为一个合适的界限,因为他想要一个整齐、圆整的高度。

然而,尽管他的名字被用于太空边界,冯·卡门本人从未正式发表过这一概念。(来源:Astronomy

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