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书名：航空宇航推进理论
定价：59.0
ISBN：9787030558480
作者：无
版次：1
出版时间：2018-03
内容提要：
本书针对航空宇航推进的基础理论、发动机部件与系统以及对推进技术的展望组织内容。全书共三篇，10章，强调喷气式推进的工作过程与原理，融合航空吸气式与航天火箭式推进的共性问题。第1～4章构成第*篇，重点关注航空宇航推进领域的基础理论知识；第5～8章构成第二篇，围绕叶轮机械、进排气系统、燃烧系统、推进系统总体特性展开，讨论航空宇航推进系统的基本过程与工作原理；第9章和第10章为第三篇，展望航空宇航推进领域的技术前沿和未来发展方向。
目录：
目录
前言
第*篇 基础理论
第1章 航空宇航推进概述 3
1.1 航空与航天的范畴 3
1.1.1 航空与航空器 3
1.1.2 航天与航天器 4
1.1.3 飞行空间与大气模型 5
1.2 航空宇航推进方式分类 9
1.3 飞行弹道与飞行轨道概述 10
1.3.1 飞行弹道 10
1.3.2 飞行轨道 12
1.4 航空宇航推进的历史进程 16
1.4.1 国内外重要事件时间表 16
1.4.2 先驱人物 17
第2章 航空宇航推进系统性能描述 20
2.1 推力的概念及推力方程的推导 20
2.1.1 推力的基本概念 20
2.1.2 推力方程的推导 21
2.1.3 常见推进方式的推力计算 22
2.1.4 推力的进一步讨论 24
2.2 推进系统性能指标 26
2.2.1 吸气式推进系统性能指标 26
2.2.2 火箭推进系统性能指标 31
2.3 飞行方程与飞行模式 37
2.3.1 飞行方程 37
2.3.2 飞行模式 40
2.4 飞行器的质量系统 42
2.4.1 燃料质量分数 42
2.4.2 空质量分数 47
2.4.3 初始质量比 48
2.4.4 吸气式推进的总效率与质量系统的关系 48
2.4.5 多级飞行案例分析 49
第3章 航空宇航推进的基础知识 53
3.1 基本热力学参数与过程 53
3.1.1 基本热力学参数 53
3.1.2 基本热力学过程 55
3.2 一维流动模型与方程 55
3.2.1 数学物理模型 55
3.2.2 喉部与流量壅塞 57
3.2.3 热壅塞 58
3.2.4 静焓 动能图 60
3.3 超声速流动中的波 62
3.3.1 激波的产生与分类 62
3.3.2 激波理论分析 63
3.3.3 膨胀波 70
3.4 燃料和推进剂 70
3.4.1 燃料（吸气式发动机） 70
3.4.2 推进剂（火箭发动机） 71
3.5 高超声速空气动力学基础 75
3.5.1 高超声速流动的基本特征 75
3.5.2 实验中获得高马赫数的方法 76
3.6 飞行器推进方式的选择 77
3.6.1 燃气涡轮发动机的工作范围 77
3.6.2 冲压发动机的工作范围 79
3.6.3 火箭发动机的工作范围 81
第4章 航空宇航推进系统的循环或工作过程分析 83
4.1 发动机的结构组成与工作过程 83
4.1.1 航空燃气涡轮发动机 83
4.1.2 冲压发动机 87
4.1.3 火箭发动机 88
4.2 发动机的热力循环过程 90
4.2.1 航空燃气涡轮发动机 90
4.2.2 冲压发动机 98
4.2.3 火箭发动机 103
4.3 热力循环的静焓动能相平面图分析 104
4.3.1 燃烧过程在Ｈ-Ｋ图上的表示 105
4.3.2 亚燃冲压发动机 106
4.3.3 超燃冲压发动机 107
第二篇 部件与系统——基本过程与工作原理
第5章 叶轮机械工作过程与原理 111
5.1 轴流压气机气动热力分析 111
5.1.1 压气机的结构及工作过程 111
5.1.2 压气机的工作原理 112
5.1.3 压气机的工作特性 116
5.1.4 压气机的非稳定工况 121
5.2 轴流涡轮气动热力分析 124
5.2.1 涡轮的结构及工作过程 124
5.2.2 涡轮的工作原理 125
5.2.3 涡轮的工作特性 126
5.2.4 涡轮冷却概述 127
5.3 涡轮泵工作分析 128
5.3.1 涡轮泵的类型与工作过程 128
5.3.2 涡轮泵的组成 129
5.3.3 涡轮泵的启动 133
5.4 先进设计理念 133
5.4.1 压气机先进设计理念 133
5.4.2 涡轮先进设计理念 136
第6章 进排气系统工作过程与原理 139
6.1 进气压缩系统 139
6.1.1 主要性能参数 139
6.1.2 亚声速进气道 140
6.1.3 超声速进气道 144
6.2 排气膨胀系统 152
6.2.1 航空燃气涡轮发动机尾喷管 152
6.2.2 冲压发动机尾喷管 158
6.2.3 火箭发动机尾喷管 164
第7章 燃烧系统工作过程及原理 173
7.1 着火、燃烧与火焰传播 173
7.1.1 燃烧的分类 173
7.1.2 燃烧过程涉及的时间尺度与无量纲数 174
7.1.3 绝热燃烧温度 174
7.1.4 火焰传播 175
7.1.5 着火与熄火 176
7.1.6 一维燃烧波分析 179
7.2 燃烧室的组织燃烧方式 182
7.2.1 等压燃烧 182
7.2.2 等截面燃烧 183
7.2.3 等马赫数燃烧 184
7.2.4 等静温燃烧 184
7.3 航空燃气涡轮发动机燃烧室 185
7.3.1 结构与分类 185
7.3.2 工作过程 187
7.3.3 性能要求 191
7.3.4 工作特性 194
7.3.5 加力燃烧室 196
7.4 冲压发动机燃烧室 199
7.4.1 燃烧室增混技术 199
7.4.2 火焰稳定 201
7.4.3 双模态超燃冲压发动机燃烧室的分析 201
7.5 火箭发动机燃烧室 203
7.5.1 液体火箭发动机推力室 203
7.5.2 固体火箭发动机燃烧室 205
第8章 航空宇航推进系统总体性能 208
8.1 航空燃气涡轮发动机总体性能 208
8.1.1 发动机的性能特点 208
8.1.2 部件匹配分析 210
8.1.3 共同工作特性及其分析 215
8.1.4 稳态特性 219
8.2 冲压发动机总体性能 226
8.2.1 总体性能 226
8.2.2 稳态特性 228
8.2.3 双模态冲压发动机的模态转换 229
8.3 火箭发动机总体性能 233
8.3.1 稳态特性 233
8.3.2 火箭发动机参数对飞行性能的影响 236
8.3.3 多级火箭概述 237
第三篇 技术展望
第9章 组合循环推进与混合动力 243
9.1 组合循环推进系统 243
9.1.1 火箭基组合循环推进系统 243
9.1.2 涡轮基组合循环推进系统 245
9.2 涡轮电力分布式动力与推进系统 248
9.2.1 概述 248
9.2.2 结构与工作原理 248
9.2.3 概念优势与关键技术 249
9.2.4 研究现状 251
第10章 航空宇航推进技术前沿 255
10.1 变循环与自适应循环航空发动机 255
10.1.1 变循环发动机 255
10.1.2 自适应循环发动机 256
10.2 爆震发动机 258
10.2.1 爆震的优势 258
10.2.2 基于爆震的推进方式 258
10.3 新型火箭发动机 261
10.3.1 电能火箭发动机 261
10.3.2 核能火箭发动机 262
10.3.3 太阳能火箭发动机 263
参考文献 264
在线试读：
第*篇 基础理论
第1章 航空宇航推进概述
自20世纪初人类首次实现有动力飞行以来，航空航天便成为*为活跃、*具影响力的科学技术领域之一。航空航天技术不仅极大地影响人类的日常生产、生活，而且是一个国家国防实力的象征和体现。
航空航天领域研究的主要对象是飞行器，其通常分为三类：航空器、航天器、火箭（含导弹）。按照飞行高度可将飞行空间划分为航空空间、临近空间和航天空间（或外太空）。一般来讲，在地球大气层内工作的飞行器称为航空器，在大气层以外空间工作的飞行器称为航天器，火箭既可在大气层内工作，又可在外太空工作。
本章分为4节，分别讨论航空与航天的范畴、航空宇航推进方式分类、飞行弹道与飞行轨道概述、航空宇航推进的历史进程等方面的内容。
1.1 航空与航天的范畴
1.1.1 航空与航空器
航空指飞行器在地球大气层内的航行活动。根据应用领域不同，有军用航空与民用航空之分。军用航空是指具有军事目的的一切航空活动，包括侦察、作战、运输、训练等，在现代高技术战争中，夺取制空权是取得战争胜利的重要保证。民用航空泛指一切非军事用途的航空活动，包括商业航空和通用航空两大类。
在航空领域，飞行器依靠升力克服自身重力，而升力的产生离不开空气介质。根据升力产生的原理，航空器可以分为两类：轻于空气的航空器和重于空气的航空器。前者通过在飞行器主体内填充密度小于外界空气的气体（如氢气、氦气、热空气等）使飞行器的浮力大于自身重力，这一类航空器主要以气球和飞艇为代表，如图1.1所示。后者则通过飞行器的升力面与空气相对运动而产生升力，这一类航空器包括固定翼航空器和旋翼航空器，如图1.2所示。固定翼航空器包括飞机和滑翔机，通过机翼产生升力，而旋翼航空器包括直升机和旋翼机，通过旋翼产生升力（同时提供推力或拉力）。飞机是*常见的航空器。
图1.1 轻于空气的航空器
图1.2 重于空气的航空器
空气的存在，既为升力的产生提供了介质，又使阻力不可避免。对于绝大多数航空器，还需要相对于空气运动的推力。
1.1.2 航天与航天器
航天指载人或不载人的航天器在地球大气层以外的航行活动，各类航天器如图1.3所示。航天的实现必须使航天器能够克服或摆脱地球引力，若要飞出太阳系，则还需摆脱太阳引力。根据万有引力定律，航天器必须具有足够快的速度，航天器环绕地球、脱离地球引力、飞出太阳系所需的*小速度分别称为第*、第二和第三宇宙速度。
图1.3 各式各样的航天器
能够脱离地球引力场的航天器又称为深空探测器。人类进行深空探测的脚步从未停止，*为重要的历史事件有：1977年发射的旅行者2号先后探测天王星（于1986年）和海王星（于1989年）；2006年发射的新视野号探测器飞越冥王星（于2015年）。
与航空相比，航天器工作在外太空，飞行器（几乎）不受阻力，但航天器所依赖的推进系统必须携带氧化剂才能工作，要把推进剂也带上天，增加了航天成本。
航天也有军用和民用之分，军用航天器主要包括三类：军用卫星系统、反卫星系统和军用载人航天系统。近年来，民用航天蓬勃发展，尤其是2015年12月22日美国太空探索技术（SpaceX）公司首次完成了火箭回收，验证了可重复使用火箭的技术可行性，这意味着民用航天的发射成本将大幅降低，“低价太空旅行”将成为现实。此外，空间物理探测、空间天文探测、卫星通信、卫星导航等都是民用航天的重要领域。
1.1.3 飞行空间与大气模型
1.飞行空间
人们通常将飞行空间分为航空空间、临近空间、航天空间三部分，如图1.4所示。航空空间一般指距离海平面20km以下的空间范围。国际民用航空组织（ICAO）将18.3km高度以下的空间作为航空管辖的范围，一般情况下将从海平面至18～20km高空的空间称为航空空图1.4飞行空间的划分间。根据国际航空联合会（the Federation Aeronautique Internationale，FAI）定义的大气层与太空的边界，航天空间一般指距离海平面100km以上的空间。100km高度线称为卡门线，这一高度处大气对于飞行的影响几乎可以忽略，通常将距离海平面100km至地球静止轨道之间的空间称为近地空间。临近空间，又称为近太空，泛指距离海平面20～100km的范围，下边界没有严格的定义，它与地球纬度、大气环流、季风等都有一定关系。近年来，世界各航空航天强国投入大量人力、物力研制临近空间飞行器。
2.标准大气模型
航空器的活动空间位于地球大气层内，地球的大气环境对于飞行器及其推进系统的工作具有重要影响。国际标准大气（international standard atmosphere，ISA），是指把大气视为理想气体，满足理想气体状态方程。为了给出标准大气的数学模型，首先需要明确如下定义。
1）高度
以海平面为基准测量的高度称为几何高度H。
以地球地心为基准测量的高度称为绝对高度HG。假设re为地球半径，则几何高度和绝对高度的关系为HG＝H＋re。
因为当地的重力加速度随高度而变化，绝对高度的概念非常重要，尤其对航天器来说，根据万有引力定律，重力加速度与绝对高度成反比，即其中，g0为海平面处的重力加速度。
2）标准大气数学模型
高度取几何高度H，认为大气为完全气体，满足完全气体状态方程，还满足流体静力学方程其中，ρ为密度；R为摩尔气体常量；g为重力加速度。
由状态方程和流体静力学方程（假设在大气层内重力加速度为常量g0）得
将式（1.3）从高度H1到H积分，高度H1对应的大气压力为p1，高度H对应的大气压力为p，得
大气的温度T随高度H呈规律性变化，分为等温层和梯度层两类。
3）等温层
T与高度无关，即在某个范围内T为常量，根据式（1.4），在等温层标准大气压力和密度随高度变化的关系式可写为
定价：59.0
ISBN：9787030558480
作者：无
版次：1
出版时间：2018-03
内容提要：
本书针对航空宇航推进的基础理论、发动机部件与系统以及对推进技术的展望组织内容。全书共三篇，10章，强调喷气式推进的工作过程与原理，融合航空吸气式与航天火箭式推进的共性问题。第1～4章构成第*篇，重点关注航空宇航推进领域的基础理论知识；第5～8章构成第二篇，围绕叶轮机械、进排气系统、燃烧系统、推进系统总体特性展开，讨论航空宇航推进系统的基本过程与工作原理；第9章和第10章为第三篇，展望航空宇航推进领域的技术前沿和未来发展方向。
目录：
目录
前言
第*篇 基础理论
第1章 航空宇航推进概述 3
1.1 航空与航天的范畴 3
1.1.1 航空与航空器 3
1.1.2 航天与航天器 4
1.1.3 飞行空间与大气模型 5
1.2 航空宇航推进方式分类 9
1.3 飞行弹道与飞行轨道概述 10
1.3.1 飞行弹道 10
1.3.2 飞行轨道 12
1.4 航空宇航推进的历史进程 16
1.4.1 国内外重要事件时间表 16
1.4.2 先驱人物 17
第2章 航空宇航推进系统性能描述 20
2.1 推力的概念及推力方程的推导 20
2.1.1 推力的基本概念 20
2.1.2 推力方程的推导 21
2.1.3 常见推进方式的推力计算 22
2.1.4 推力的进一步讨论 24
2.2 推进系统性能指标 26
2.2.1 吸气式推进系统性能指标 26
2.2.2 火箭推进系统性能指标 31
2.3 飞行方程与飞行模式 37
2.3.1 飞行方程 37
2.3.2 飞行模式 40
2.4 飞行器的质量系统 42
2.4.1 燃料质量分数 42
2.4.2 空质量分数 47
2.4.3 初始质量比 48
2.4.4 吸气式推进的总效率与质量系统的关系 48
2.4.5 多级飞行案例分析 49
第3章 航空宇航推进的基础知识 53
3.1 基本热力学参数与过程 53
3.1.1 基本热力学参数 53
3.1.2 基本热力学过程 55
3.2 一维流动模型与方程 55
3.2.1 数学物理模型 55
3.2.2 喉部与流量壅塞 57
3.2.3 热壅塞 58
3.2.4 静焓 动能图 60
3.3 超声速流动中的波 62
3.3.1 激波的产生与分类 62
3.3.2 激波理论分析 63
3.3.3 膨胀波 70
3.4 燃料和推进剂 70
3.4.1 燃料（吸气式发动机） 70
3.4.2 推进剂（火箭发动机） 71
3.5 高超声速空气动力学基础 75
3.5.1 高超声速流动的基本特征 75
3.5.2 实验中获得高马赫数的方法 76
3.6 飞行器推进方式的选择 77
3.6.1 燃气涡轮发动机的工作范围 77
3.6.2 冲压发动机的工作范围 79
3.6.3 火箭发动机的工作范围 81
第4章 航空宇航推进系统的循环或工作过程分析 83
4.1 发动机的结构组成与工作过程 83
4.1.1 航空燃气涡轮发动机 83
4.1.2 冲压发动机 87
4.1.3 火箭发动机 88
4.2 发动机的热力循环过程 90
4.2.1 航空燃气涡轮发动机 90
4.2.2 冲压发动机 98
4.2.3 火箭发动机 103
4.3 热力循环的静焓动能相平面图分析 104
4.3.1 燃烧过程在Ｈ-Ｋ图上的表示 105
4.3.2 亚燃冲压发动机 106
4.3.3 超燃冲压发动机 107
第二篇 部件与系统——基本过程与工作原理
第5章 叶轮机械工作过程与原理 111
5.1 轴流压气机气动热力分析 111
5.1.1 压气机的结构及工作过程 111
5.1.2 压气机的工作原理 112
5.1.3 压气机的工作特性 116
5.1.4 压气机的非稳定工况 121
5.2 轴流涡轮气动热力分析 124
5.2.1 涡轮的结构及工作过程 124
5.2.2 涡轮的工作原理 125
5.2.3 涡轮的工作特性 126
5.2.4 涡轮冷却概述 127
5.3 涡轮泵工作分析 128
5.3.1 涡轮泵的类型与工作过程 128
5.3.2 涡轮泵的组成 129
5.3.3 涡轮泵的启动 133
5.4 先进设计理念 133
5.4.1 压气机先进设计理念 133
5.4.2 涡轮先进设计理念 136
第6章 进排气系统工作过程与原理 139
6.1 进气压缩系统 139
6.1.1 主要性能参数 139
6.1.2 亚声速进气道 140
6.1.3 超声速进气道 144
6.2 排气膨胀系统 152
6.2.1 航空燃气涡轮发动机尾喷管 152
6.2.2 冲压发动机尾喷管 158
6.2.3 火箭发动机尾喷管 164
第7章 燃烧系统工作过程及原理 173
7.1 着火、燃烧与火焰传播 173
7.1.1 燃烧的分类 173
7.1.2 燃烧过程涉及的时间尺度与无量纲数 174
7.1.3 绝热燃烧温度 174
7.1.4 火焰传播 175
7.1.5 着火与熄火 176
7.1.6 一维燃烧波分析 179
7.2 燃烧室的组织燃烧方式 182
7.2.1 等压燃烧 182
7.2.2 等截面燃烧 183
7.2.3 等马赫数燃烧 184
7.2.4 等静温燃烧 184
7.3 航空燃气涡轮发动机燃烧室 185
7.3.1 结构与分类 185
7.3.2 工作过程 187
7.3.3 性能要求 191
7.3.4 工作特性 194
7.3.5 加力燃烧室 196
7.4 冲压发动机燃烧室 199
7.4.1 燃烧室增混技术 199
7.4.2 火焰稳定 201
7.4.3 双模态超燃冲压发动机燃烧室的分析 201
7.5 火箭发动机燃烧室 203
7.5.1 液体火箭发动机推力室 203
7.5.2 固体火箭发动机燃烧室 205
第8章 航空宇航推进系统总体性能 208
8.1 航空燃气涡轮发动机总体性能 208
8.1.1 发动机的性能特点 208
8.1.2 部件匹配分析 210
8.1.3 共同工作特性及其分析 215
8.1.4 稳态特性 219
8.2 冲压发动机总体性能 226
8.2.1 总体性能 226
8.2.2 稳态特性 228
8.2.3 双模态冲压发动机的模态转换 229
8.3 火箭发动机总体性能 233
8.3.1 稳态特性 233
8.3.2 火箭发动机参数对飞行性能的影响 236
8.3.3 多级火箭概述 237
第三篇 技术展望
第9章 组合循环推进与混合动力 243
9.1 组合循环推进系统 243
9.1.1 火箭基组合循环推进系统 243
9.1.2 涡轮基组合循环推进系统 245
9.2 涡轮电力分布式动力与推进系统 248
9.2.1 概述 248
9.2.2 结构与工作原理 248
9.2.3 概念优势与关键技术 249
9.2.4 研究现状 251
第10章 航空宇航推进技术前沿 255
10.1 变循环与自适应循环航空发动机 255
10.1.1 变循环发动机 255
10.1.2 自适应循环发动机 256
10.2 爆震发动机 258
10.2.1 爆震的优势 258
10.2.2 基于爆震的推进方式 258
10.3 新型火箭发动机 261
10.3.1 电能火箭发动机 261
10.3.2 核能火箭发动机 262
10.3.3 太阳能火箭发动机 263
参考文献 264
在线试读：
第*篇 基础理论
第1章 航空宇航推进概述
自20世纪初人类首次实现有动力飞行以来，航空航天便成为*为活跃、*具影响力的科学技术领域之一。航空航天技术不仅极大地影响人类的日常生产、生活，而且是一个国家国防实力的象征和体现。
航空航天领域研究的主要对象是飞行器，其通常分为三类：航空器、航天器、火箭（含导弹）。按照飞行高度可将飞行空间划分为航空空间、临近空间和航天空间（或外太空）。一般来讲，在地球大气层内工作的飞行器称为航空器，在大气层以外空间工作的飞行器称为航天器，火箭既可在大气层内工作，又可在外太空工作。
本章分为4节，分别讨论航空与航天的范畴、航空宇航推进方式分类、飞行弹道与飞行轨道概述、航空宇航推进的历史进程等方面的内容。
1.1 航空与航天的范畴
1.1.1 航空与航空器
航空指飞行器在地球大气层内的航行活动。根据应用领域不同，有军用航空与民用航空之分。军用航空是指具有军事目的的一切航空活动，包括侦察、作战、运输、训练等，在现代高技术战争中，夺取制空权是取得战争胜利的重要保证。民用航空泛指一切非军事用途的航空活动，包括商业航空和通用航空两大类。
在航空领域，飞行器依靠升力克服自身重力，而升力的产生离不开空气介质。根据升力产生的原理，航空器可以分为两类：轻于空气的航空器和重于空气的航空器。前者通过在飞行器主体内填充密度小于外界空气的气体（如氢气、氦气、热空气等）使飞行器的浮力大于自身重力，这一类航空器主要以气球和飞艇为代表，如图1.1所示。后者则通过飞行器的升力面与空气相对运动而产生升力，这一类航空器包括固定翼航空器和旋翼航空器，如图1.2所示。固定翼航空器包括飞机和滑翔机，通过机翼产生升力，而旋翼航空器包括直升机和旋翼机，通过旋翼产生升力（同时提供推力或拉力）。飞机是*常见的航空器。
图1.1 轻于空气的航空器
图1.2 重于空气的航空器
空气的存在，既为升力的产生提供了介质，又使阻力不可避免。对于绝大多数航空器，还需要相对于空气运动的推力。
1.1.2 航天与航天器
航天指载人或不载人的航天器在地球大气层以外的航行活动，各类航天器如图1.3所示。航天的实现必须使航天器能够克服或摆脱地球引力，若要飞出太阳系，则还需摆脱太阳引力。根据万有引力定律，航天器必须具有足够快的速度，航天器环绕地球、脱离地球引力、飞出太阳系所需的*小速度分别称为第*、第二和第三宇宙速度。
图1.3 各式各样的航天器
能够脱离地球引力场的航天器又称为深空探测器。人类进行深空探测的脚步从未停止，*为重要的历史事件有：1977年发射的旅行者2号先后探测天王星（于1986年）和海王星（于1989年）；2006年发射的新视野号探测器飞越冥王星（于2015年）。
与航空相比，航天器工作在外太空，飞行器（几乎）不受阻力，但航天器所依赖的推进系统必须携带氧化剂才能工作，要把推进剂也带上天，增加了航天成本。
航天也有军用和民用之分，军用航天器主要包括三类：军用卫星系统、反卫星系统和军用载人航天系统。近年来，民用航天蓬勃发展，尤其是2015年12月22日美国太空探索技术（SpaceX）公司首次完成了火箭回收，验证了可重复使用火箭的技术可行性，这意味着民用航天的发射成本将大幅降低，“低价太空旅行”将成为现实。此外，空间物理探测、空间天文探测、卫星通信、卫星导航等都是民用航天的重要领域。
1.1.3 飞行空间与大气模型
1.飞行空间
人们通常将飞行空间分为航空空间、临近空间、航天空间三部分，如图1.4所示。航空空间一般指距离海平面20km以下的空间范围。国际民用航空组织（ICAO）将18.3km高度以下的空间作为航空管辖的范围，一般情况下将从海平面至18～20km高空的空间称为航空空图1.4飞行空间的划分间。根据国际航空联合会（the Federation Aeronautique Internationale，FAI）定义的大气层与太空的边界，航天空间一般指距离海平面100km以上的空间。100km高度线称为卡门线，这一高度处大气对于飞行的影响几乎可以忽略，通常将距离海平面100km至地球静止轨道之间的空间称为近地空间。临近空间，又称为近太空，泛指距离海平面20～100km的范围，下边界没有严格的定义，它与地球纬度、大气环流、季风等都有一定关系。近年来，世界各航空航天强国投入大量人力、物力研制临近空间飞行器。
2.标准大气模型
航空器的活动空间位于地球大气层内，地球的大气环境对于飞行器及其推进系统的工作具有重要影响。国际标准大气（international standard atmosphere，ISA），是指把大气视为理想气体，满足理想气体状态方程。为了给出标准大气的数学模型，首先需要明确如下定义。
1）高度
以海平面为基准测量的高度称为几何高度H。
以地球地心为基准测量的高度称为绝对高度HG。假设re为地球半径，则几何高度和绝对高度的关系为HG＝H＋re。
因为当地的重力加速度随高度而变化，绝对高度的概念非常重要，尤其对航天器来说，根据万有引力定律，重力加速度与绝对高度成反比，即其中，g0为海平面处的重力加速度。
2）标准大气数学模型
高度取几何高度H，认为大气为完全气体，满足完全气体状态方程，还满足流体静力学方程其中，ρ为密度；R为摩尔气体常量；g为重力加速度。
由状态方程和流体静力学方程（假设在大气层内重力加速度为常量g0）得
将式（1.3）从高度H1到H积分，高度H1对应的大气压力为p1，高度H对应的大气压力为p，得
大气的温度T随高度H呈规律性变化，分为等温层和梯度层两类。
3）等温层
T与高度无关，即在某个范围内T为常量，根据式（1.4），在等温层标准大气压力和密度随高度变化的关系式可写为