如果燃料足够，飞机是否可以飞进太空？火箭飞出地球与速度无关

只要飞机的燃料足够，飞机是否可以冲出地球，飞入太空？

我们想得太美好了，其实无论飞机怎么飞，都不会飞出地球的。原因倒不是因为飞机飞的太慢，而是因为飞机的飞行原理决定的。

飞机能够飞行，飞机飞行时通过机翼上表面和下表面时的空气流速不一样，从而导致空气通过机翼上表面时流速大，压强较小，通过下表面时流速较小，压强大。因而此时飞机会有一个向上的合力，也就是飞机的升力。飞机在地面滑行时候，随着速度越来越快，机翼产生的升力不断增大，直到大于飞机重力，飞机就可以克服地球引力飞上天空。

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升力的大小与飞机飞行速度越快、机翼面积有关。 飞机升力的精确计算很复杂，其的近似计算公式如下：

升力＝0.5*空气密度＊速度^2＊参考面积＊升力系数，其中升力系数＝升力线斜率＊（迎角－零升力迎角）。

由此可见，飞机必须借助大气才能飞行，简单说就是利用大气的压力差获得飞行动力，没有大气飞机就是一堆废铁，这也是飞机航天飞行器的本质区别。所以，无论飞机怎么飞都不可能离开地球，因为它不可能离开大气层！

火箭的飞行原理与飞机不同，它是靠往后喷出的高速气体，从而获得的反作用力而飞行的。飞升过程无需大气层产生浮力，而且大气层还成为阻碍火箭升空的阻力。火箭气体喷出得愈快，火箭前进的速度也就愈快。因此火箭要达到很高的飞行速度，除了要求有很高的喷气速度，还需要携带大量的燃料。目前使用多级火箭，一来就是可以携带大量燃料，而来是在飞行过程中不断减轻重量，燃烧完一级火箭就扔掉一级。

网上有些网友对于如何飞出地球有一个认知的片面性，认为只有达到第二宇宙速度才能飞出地球。其实这是错误的认知，理论上只要保持输出动力（大于重力），即使蜗牛的速度也能飞出地球。但是如果你慢吞吞飞，飞出地球大气层，就不知道要带多少燃料了，要知道燃料的重量是占大头的。

这个过程关键是持续的施加超过自身重量的动力，一旦没有动力，就会被地球的引力拉回来！如果你能不断持续跳起来的动力，你也能跳出太空，可惜没有，每次都被拉回地球。

达到第二宇宙速度（11.2公里/秒），如果没有空气阻力的话，就可以不依靠任何动力飞出地球，依靠惯性就能行了！我们平时骑自行车，肯定有过这样体验。如果上一个小坡，上坡前只要快速蹬几下，达到一定的速就可以依靠惯性上坡，无需再提供动力。反过来也一样，只要你车技好，给出的动力足够且持续，你慢吞吞的也能够骑上坡！

你平时上坡是用吃奶的力气慢慢蹬上坡，还是骑快点一口气轻松冲过呢？这也就是火箭发射速度越来越快的原因，否则火箭可能得造个山头那么大才行。

火箭需要多大的速度才能一口气冲出地球，飞进太空呢？假设火箭速度为V，质量为m，地球半径R，质量M。火箭的出动能Ek=1/2mV^2 ，在R处重力势能为Ep=GMm/R。火箭要想脱离地球，就必须使得Ek≥Ep，那么火箭的速度V≥√2Gm/R才行，这也就是所谓的第一宇宙速度。

不过先不要激动，我们上面的计算是基于理想情况下。要知道地球还有大气层呢，火箭起飞还要受到它们的阻力，而且速度越快，阻力越大。

火箭飞上太空，把人造卫星扔到轨道后不管，卫星为什么能环绕地球长久运转而不掉下来？这是因为人造卫星发射出去后，它以第一宇宙速度运行。这个速度可以抵消地球引力对它的作用（向心力），使卫星作匀速圆周运动，而不使它们落回地面。注意的是，这个速度只需抵消地球对它的作用不掉下来，但是还不能完全挣脱地球引力，所以只能绕地球运行。

不过有卫星的运行轨道并不是完全真空，还有稀薄空气的阻力。所以卫星运行时间长了，速度会渐渐减慢。如果没有发动机增加动力，那么卫星最后就会坠入稠密的大气层，与空气摩擦而烧毁。环绕地球飞行的人造卫星，都是用火箭把它携带到天空中去的。要达到7.9km/s的高速度，就必须使用多级火箭，从而让卫星释放时达到这个速度。

如果以人造卫星大于11.2km/s的第二宇宙速度，那么卫星就可以挣脱地球的引力，不再绕地球做圆周运动，从而成为围绕太阳运行的人造行星。当卫星处于第一宇宙和第二宇宙速度之间速度飞行，也就是7.9km/s

如果卫星要摆脱太阳的引力，飞出太阳系，进入星际空间，那么速度必须达到11.2km/s，这也就是第三宇宙速度。同理，要飞出银河系，进入更广阔的宇宙空间，则需要更大的速度！

天下武功，唯快不破。看来宇宙万物，也是如此！