飛行器要離開地球，既要克服地球引力，還要克服空氣阻力，需要消耗大量的燃料，並且，大家知道，燃料本身不能燃燒，還得有氧化劑助燃。航空飛機只帶燃料，要藉助空氣中的氧氣燃燒，一旦飛出大氣層，飛機發動機就會熄火，不再提供動力，而這時飛機的速度還遠不能達到第一宇宙速度，自然不能離開地球。
飛機要飛出地球，就必須克服地球重力。也就是飛機繞地球的向心力應該與地球引力相等：
m v²/R＝mg
這裡R是地球的半徑。由此可以得：
v＝√gR
將地球半徑6137公里，重力加速度9.18米/秒²帶入得：v＝7.9公里/秒
這就是第一宇宙速度，也是飛機飛出地球繞地球旋轉的速度。如果更精確的計算，飛機除了要克服地球引力外，還要克服大氣層的阻力，所以公式應該是：
m v²/R＝mg＋kma
這裡k是阻力系數，a是飛機的加速度。因此有：
v＝√R×（g＋ka）
當飛到超高空，隨著密度降低，飛機必須飛的越來越快，以維持足夠的升力。當密度低到，飛機必須以第一宇宙速度飛行時才能維持升力的時候。升力也就不重要了，機翼也不需要了，飛機能直接飛出地球了，不過，沒有機翼的飛機自然就只能叫火箭了。
飛機飛起來利用機翼上下面與空氣流速差產生壓強，也就產生了升力，飛機就能在空中翱翔。在太空中沒有空氣，不會產生壓強，也就木有升力。
而且渦輪式飛機的渦輪燃燒室燃燒需要外界注入氧氣（空氣），而航天飛機的動力源跟其它飛機不一樣，主要利用自帶燃料發生化學反應產生大量氣體向後噴出，產生反作用力，推動飛機向前運動。跟火箭原理一樣！
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