大気圏って飛行機では突破出来ないのでしょうか？

Question

ロケットでは無く、飛行機で宇宙空間に出る事は出来ないのでしょうか？
飛行機で高度を上げて行けば宇宙に出れる気がするんですが、何故出来ないんでしょうか？

浮力では大気圏を突破出来ないのでしょうか？

opechorse · Accepted Answer

もうひとつの観点では、
飛行機の揚力は、翼に空気の流れが当たって発生します
(実際には、翼のほうが高速で動いているのですが)
宇宙空間に近くなり、空気が薄くなると揚力が小さくなって
重力以上の力を出せなくなり、上昇が止まります
(＃1さんの回答のようにエンジン出力低下も合わさってきます)

ロケット(スペースシャトルも)は上昇の際には単純にロケットエンジンの推力だけで上昇します。なので揚力がなくても上昇できるのです

BASKETMM · Answer

問題解決の前に言葉の整理をして置いた方が良さそうに思います。
１．ロケットとは、燃料を最初の短時間に燃焼させ、大きな速度を得るエンジンです。
２．ロケットエンジンを積んだ飛行体をロケットと呼ぶこともあります。(こちらの方が、頻度は高い様に思います。)
３．このようにして飛び出した飛行体のロケットは、追加の燃焼はないので、最初の速度／速度エネルギーのみで、飛行します。
４．飛行機とは何でしょう。weber さんは 翼があり、ジェットエンジンを積んだ飛行体を考えておられるでしょう。それを出発点にして、問題を考える必要があります。
５．ジェットエンジンはロケットエンジンとは異なり、連続燃焼で、速度を出し、速度を維持します。
６．ジェットエンジンは燃料は搭載しておりますが、化学反応のパートナーである酸素は外気から取り入れます。
７．飛行機の上昇には翼を押し上げる空気流の力が大きな要素です。もちろんエンジンの角度によってはエンジン推力も関係するでしょうが。
結論：ロケットエンジンとジェットエンジンの差、その他を考えると飛行機では宇宙へ脱出することは不可能ですね。(原子力や光を使った推進法や多段ロケットには触れていませんが)

以上は、ミクロ的な視点からの考え方です。マクロ的に考えることも出来ます。他の方が云われるように、エネルギーの保存、力のバランスなどから宇宙速度が計算出来ます。結論は同じです。

追加します：
ａ．ジェットエンジンは連続的に力を出すエンジンです。
ｂ．ロケットエンジンは外気から空気や酸素の供給を受けないエンジンです。
このような特長を併せ持つ新型エンジンが出来れば、結論は少し変わるかも知れません。
例えば原子力で、強力な光を発生させ、後方に放射して進むエンジンです。あながち漫画の世界ではないでしょう。

私の話は長い割に、大した結論でないと思われたらごめんなさい。用語をハッキリさせたかったのです。

inaken11 · Answer

第一宇宙速度、マッハ２３（２８４４０ｋｍ/ｈ）出せる「飛行機」が作れれば可能かも。

adasw-12 · Answer

ジェットエンジンが高々度を飛行出来る理由は高圧縮比にあります。
ここでは３２．６～３８になっています。（車は４とか５）

http://ja.wikipedia.org/wiki/CFM%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%82%BF%E3%83%BC%E3%83%8A%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%8A%E3%83%AB_CFM56

結局、
零戦は圧縮比は弱く、１万メートルに到達出来ない。
ジェットエンジンは更に上昇出来るとなります。

音速を３４０ｍ/ｓとし、Ｍ２．５で８５０ｍ/ｓ
実際には、高々度では気圧（密度）が低いので音速自体が遅いです。

鉛直投射運動の公式でどこまで上がるかは
ご自分で計算してみて下さい。
初速は８５０ｍ/Ｓです。

TXV12003 · Answer

飛行機は、翼に前方から風を受けて発生する揚力で上昇します。このような飛行機の場合、上昇するほど空気の影響がなくなり、揚力も発生しなくなります。また、プロペラも風を後方に送ることができません。

ガソリンエンジンのプロペラ機は、上空に行くほどエンジンが正常に動かなくなるので、空気が薄くなるにつれて、エンジンに送る燃料の濃さを変えるレバーを操作しないといけないのです。それにも限界があります。

エンジンの推力が、飛行機の重量より大きい場合は、翼の揚力に頼らずロケットのように上昇できます。しかし、通常の飛行機のエンジンは、空気中の酸素を使って燃料を燃やす仕組みになっているので、上昇するほど、酸素が足らなくなり出力が下がってしまいます。

しかし、もし飛行機のエンジンを、酸素も一緒に積んでいるロケットエンジンに置き換えた場合は、宇宙に行ける可能性も出てきます。（これじゃ、だめですか？）

＞浮力では大気圏を突破出来ないのでしょうか？
浮力を使って上昇する航空機には「気球」があります。
これは、風船の中に周囲の空気よりも軽い気体を入れて上昇します。
無人気球ですが、高度５３ｋｍまで上がった記録があります。この高度になると地球は丸く見え、昼でも空は真っ暗です。
しかし宇宙は地表から１００ｋｍ以上の高度と決められているので、宇宙に到達するまで半分しか行けていません。
それ以上の高度となると、空気は殆どありませんので、気球のほうが重くなってしまい落下してしまいます。

l4330 · Answer

http://okwave.jp/qa1342320.html
同じ様な質問が有ります

noname#64329 · Answer

飛行機の主動力のジェットエンジンは「空気を吸い込む」ことが大前提の動力です。
ということで、空気の薄いところに行けば行くほど推進力がなくなり重力に負けます。
仮に突破できたとしても空気のない宇宙空間に着いたら方向転換もブレーキもできずそのまま宇宙のかなたへ・・・。

大気圏って飛行機では突破出来ないのでしょうか？

もうひとつの観点では、

問題解決の前に言葉の整理をして置いた方が良さそうに思います。

第一宇宙速度、マッハ２３（２８４４０ｋｍ/ｈ）出せる「飛行機」が作れれば可能かも。

ジェットエンジンが高々度を飛行出来る理由は高圧縮比にあります。

飛行機は、翼に前方から風を受けて発生する揚力で上昇します。

飛行機の主動力のジェットエンジンは「空気を吸い込む」ことが大前提の動力です。

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