Воздушно-реактивный двигатель (ВРД) — реактивный двигатель, в котором атмосферный воздух применяется как основное рабочее тело в термодинамическом цикле, а также при создании реактивной тяги двигателя. При использовании химического авиационного топлива кислород, содержащийся в воздухе, является основным окислителем при горении топлива в ВРД. Если источником энергии в ВРД служит, например, ядерная энергия, то теплота к рабочему телу (воздуху) передается с помощью промежуточных теплоносителей или другие способом (см. Авиационная ядерная силовая установка). Термодинамический цикл ВРД в общем случае включает процессы сжатия воздуха, забираемого из атмосферы, подвода теплоты (одно- или многократного) и расширения нагретого газа до атмосферного давления. ВРД по способу сжатия воздуха делятся на компрессорные и бескомпрессорные. У компрессорных ВРД сжатие воздуха осуществляется в воздухозаборнике, а далее механическим компрессором, вращаемым газовой турбиной. Такие ВРД принадлежат к классу газотурбинных двигателей (ГТД). Принципиально возможен привод компрессора от поршневого двигателя внутреннего сгорания (мотокомпрессорный ВРД). К бескомпрессорным ВРД относятся прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ПВРД) и пульсирующий воздушно-реактивный двигатель. В ПВРД сжатие воздуха осуществляется только за счёт кинетической энергии набегающего потока воздуха. Разновидностью прямоточного ВРД является гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ГПВРД) со сверхзвуковой скоростью течения воздуха внутри двигателя.
К ГТД прямой реакции относятся одно- и двухконтурный турбореактивные двигатели (ТРД и ТРДД). При использовании форсажных камер сгорания (турбореактивный двигатель с форсажной камерой и турбореактивный двухконтурный двигатель с форсажной камерой) диапазон применения этих двигателей по скорости полёта расширяется. К ВРД по рабочему процессу и конструкции близки авиационного ГТД непрямой реакции: турбовинтовые двигатели (ТВД) и их разновидности — турбовинтовентиляторные двигатели и турбовальные двигатели. Эти двигатели предназначены только для дозвуковых скоростей полёта.
Особый класс образуют комбинированные двигатели, сочетающее элементы ГТД, ракетного двигателя и ПВРД. Идеи создания ВРД различных схем высказывались во второй половине XIX — начале XX вв. В 30?е гг. начали создаваться экспериментальные образцы ТРД, ПВРД, мотокомпрессорных ВРД. Первые боевые самолёты с турбореактивными двигателями появились в Великобритании и Германии в 1944. Начиная с 50?х гг. ВРД становится основным типом двигателей самолётов. На некоторых беспилотных летательных аппаратах нашли применение прямоточный воздушно-реактивный двигатель и ракетно-прямоточные двигатели.

Воздушное пространство — пространство, простирающееся вверх над поверхностью Земли. В воздушном праве различают государственное (национальное) В. п. и В. п. над открытым морем. Государственное В. п. расположено над сухопутной и водной территориями государства, включая его территориальные воды. Оно входит в состав государственной территории и находится под полным и исключительным суверенитетом данного государства. Принцип суверенитета государства над В. п. получил юридическое закрепление в Парижской конвенции 1919 о воздушных передвижениях и в Чикагской конвенции 1944. В. п. над открытым морем расположено над морями и океанами за пределами территориальных вод государств и открыто для полётов летательных аппаратов всех стран. Принцип свободы полетов над открытым морем предполагает, что каждое государство должно разумно учитывать заинтересованность других государств в свободе полётов, соблюдать общепризнанные принципы и нормы международного права.
Для организации полётов, обслуживания воздушного движения, а также обеспечения других видов деятельности, связанной с использованием В. п. (пуски ракет, стрельбы и др.), в нём определяются следующие структурные элементы: районы полётной информации (например, районы, где имеется управление воздушным движением), районы аэродромов, воздушные трассы, коридоры входа и выхода летательных аппаратов, зоны ожидания и т. д. Над объектами, имеющими важное государственное значение, устанавливаются запретные зоны, зоны ограничения полётов. В интересах организации полётов и обслуживания воздушного движения В. п. делится, кроме того, на верхнее и нижнее, граница между которыми обычно проходит на уровне 6000 м. Районы и зоны, в которых обеспечивается диспетчерское обслуживание воздушного движения, в документах Международной организации гражданской авиации признаются контролируемым В. п. В неконтролируемом В. п. организуются только полётно-информационное обслуживание и аварийное оповещение.

Воздушно-космический самолет (ВКС) — летательный аппарат для полёта в атмосфере (на основе аэродинамических принципов) и в космическом пространстве. Концепция ВКС была впервые сформулирована Ф. А. Цандером (1924). ВКС объединяет ряд компонентов и систем самолёта, ракеты-носителя и космического аппарата и рассчитывается на достижение орбитальных высот и скоростей, полёт в космическом пространстве, маневрирование на орбите или с погружением в атмосферу, спуск в атмосфере с маневрированием для горизонтальной («самолетной») посадки в заданном районе. ВКС могут классифицироваться по следующим признакам: особенности аэродинамической схемы (например крылом или несущим корпусом), наличие или отсутствие компонентов одноразовой: использования (внешние топливные баки, ускорители), тип старта (горизонтальный на собственном шасси или с помощью аэродинамической тележки, вертикальный с использованием разгонных блоков ракет-носителей или ускорителей с ракетным двигателем твёрдого топлива, воздушный с самолёта-носителя) , тип силовой установки, вид горючего и окислителя, тип теплозащитной системы (активная или пассивная) и др. В состав силовой установки ВКС могут входить жидкостный ракетный двигатель, ракетный двигатель твёрдого топлива и воздушно-реактивный двигатель. ВКС с горизонтальным взлётом и посадкой на обычные взлётно-посадочные полосы могут обеспечивать по сравнению с другие летательными аппаратами повышенную оперативную гибкость и меньшие эксплуатационные расходы. Потенциальный спектр заданий для ВКС очень широк: транспортные операции по доставке экипажей и грузов на орбитальные станции и возвращение космонавтов и грузов на Землю, инспекция и ремонт искусственных спутников Земли, выполнение комплексных космических программ, пассажирские перевозки и т. д. К ВКС можно отнести советский орбитальный корабль «Буран», орбитальную ступень американского. космического корабля «Спейс шаттл».

Влажность воздуха — содержание в воздухе водяного пара. В. в. — одна из наиболее существенных характеристик погоды и климата. Характеризуется рядом величин: абсолютной В. в. — отношением массы водяного пара к объёму воздуха (г/м2); упругостью, или парциальным давлением водяного пара (гПа); относительной В. в. — отношением фактической плотности водяного пара, содержащегося в воздухе, к максимально возможной при данной температуре (%); точкой росы — температурой, до которой необходимо охладить воздух при данных В. в. и давлении, чтобы наступило состояние насыщения его водяным паром; дефицитом точки росы — разностью между температурой воздуха и точкой росы. В. в. учитывается, например, при прогнозировании состояния взлётно-посадочной полосы при околонулевых температураx воздуха, обледенения, облачности, гроз.

Вихревая пелена — предельное состояние слоя вихрей, когда его толщина стремится к нулю таким образом, что циркуляция скорости по контуру элементарной площадки, ортогональной направлению распространения вихрей, стремится к некоторому постоянному значению Г. Из сказанного следует, что В. п. есть поверхность тангенциального разрыва. Физически образование В. п. связано с проявлением сил вязкости.
С понятием В. п. часто приходится иметь дело в различных задачах: динамики идеальной жидкости. Например, в крыла теории само крыло конечного размаха заменяется системой вихрей присоединённых, которые обеспечивают необходимую циркуляцию скорости вокруг профиля в сечении крыла. Поскольку циркуляция скорости по размаху крыла меняется, то с каждого элемента размаха крыла {{?}}z сходит вихрь свободный интенсивности {{?}}? и располагается за крылом вдоль линии тока (см. рис.). В случае непрерывного изменения циркуляции образуется непрерывная свободная вихревая поверхность — В. п.

Вертикальный разрез атмосферы — графическое представление состояния атмосферы в вертикальной плоскости, На графике по оси абсцисс отмечается положение пунктов аэрологического зондирования, по оси ординат — высота. По результатам зондирозания на бланк В. р. а. условными знаками наносятся температура, вертикальный градиент температуры , скорость и направление ветра и другие метеорологические элементы. Пространств. В. р. а. строится по синхронным данным аэрологического зондирования в несколько пунктах. Временной В. р. а. строится по данным последовательного зондирования атмосферы в одном пункте.
При метеорологическом обеспечении авиации информация или прогноз метеорологических условий по маршруту полёта схематически представляется в виде В. р. а. Перед полётами по дальним воздушным трассам командир воздушного судна вычерчивает на бланке разреза профиль рельефа трассы, отмечает прогнозируемые атмосферные фронты, расположение облачности, видимость и т. д. Правильность составления разреза проверяется дежурным синоптиком Авиационной метеорологической станции (АМС). Экипажам сверхзвуковым, самолётов в авиаметеорологическом центре или АМС вручается В. р. а., для начальных и конечных участков трассы. На них указываются характеристики метеорологических условий на удалении от пунктов взлёта и посадки (от поверхности земли до высоты 18—20 км) с указанием расположения тропопаузы.

Аэрологическое зондирование — определение свойств воздуха и характеристик некоторых атмосферных процессов с помощью поднимаемых в атмосферу приборов или дистанционными методами (см. Метеорологические приборы и оборудование). При температурно-ветровом А. з. определяется распределение по высоте температуры, влажности и давления воздуха, направления и скорости ветра с использованием радиозондов, шаров-пилотов и метеорологических ракет. Исследования стратосферы и нижней мезосферы производится с помощью метеорологических ракет. При этом сбор информации может осуществляться как при подъёме ракеты, так и во время спуска отделившихся от неё приборов на парашюте. При дистанционных методах А. з. используются посылаемые с земли, ракет и т. п. акустические или электромагнитные (в том числе оптические) сигналы. По их изменению в различных слоях атмосферы и определяют характеристики ее состояния.

Аэродинамические силы и моменты летательного аппарата — результат силового воздействия воздуха на движущийся в нем летательный аппарат. Именно эти силы, имеющие динамическую природу, то есть возникающие только при движении летательного аппарата, делают возможным полёт аппаратов тяжелее воздуха (самолётов, вертолётов и др.), в то время как аппараты легче воздуха (дирижабли, аэростаты и др.) поддерживаются в полёте аэростатической выталкивающей силой (см. Аэростатика).
На каждый элемент поверхности движущегося летательного аппарата действуют поверхностные силы, которые состоят из нормального напряжения, связанного с давлением гидродинамическим, и касательных напряжений, обусловленных силами трения. Если вязкостью пренебречь и считать воздух идеальной жидкостью, то его воздействие приводит только к нормальным напряжениям. Нормальные и касательные напряжения, непрерывно распределённые по всей поверхности летательного аппарата, в совокупности определяют векторы равнодействующей аэродинамической силы планера R и аэродинамического момента М относительно некоторой точки, например, центра масс летательного аппарата.
В аэродинамике и динамике полёта обычно рассматривают проекции векторов А. с. и м. на оси выбранной системы координат летательного аппарата, наиболее употребительными из которых являются скоростная и связанная системы. В скоростной системе координат составляющая вектора аэродинамической силы R вдоль скоростной оси ха , взятая с обратным знаком, называется силой сопротивления аэродинамического (лобового сопротивления) и обычно обозначается Ха, составляющая вдоль оси yа называется подъёмной силой Ya, а составляющая вдоль оси za — боковой силой Za. Составляющие вектора R вдоль осей связанной системы координат называются соответственно продольной X (берётся с обратным знаком), нормальной (Y) и поперечной (Z) силами.
Составляющие вектора аэродинамического момента в обеих системах координат имеют одинаковые названия: относительно скоростной (продольной) оси — момент крена (обозначение в скоростной системе координат {{MXа}}, в связанной — Мх) относительно оси подъёмной силы (нормальной оси) — момент рыскания (обозначаются соответственно {{Мya}}, My); относительно поперечной (боковой) оси — момент тангажа, или продольный момент ({{Мxа}}, Mx).
Модуль и направление действия А. с. и м. при заданных скорости и высоте полёта зависят от ориентации летательного аппарата относительно вектора скорости V, которая определяется углом атаки {{?}} и углом скольжения {{?}}. Эти углы задают также взаимное расположение скоростной и связанной систем координат. Поэтому, зная углы {{?}} и {{?}} можно перевести А. с. и м. из одной системы координат в другую.
При аэродинамических расчётах и при анализе движения летательного аппарата часто используют обезразмеренные А. с. и м. — аэродинамические коэффициенты.

Атмосферные явления. В метеорологии авиационной основное внимание уделяется А. я., наблюдающимся в приземном слое атмосферы (в тропосфере), поскольку именно они (например, низкие облака, сильный боковой ветер, плотный туман) в значительной степени определяют эффективность и вообще возможность использования авиации. К А. я. относят также: атмосферные осадки, представляющие собой воду в жидкой или твёрдой фазе и включающие дождь, снег, крупу, град (выпадают из облаков), росу, изморось (осаждаются на земной поверхности в результате конденсации или сублимации содержащегося в воздухе водяного пара); морось — дождь с диаметром капель менее 0,5 мм (может выпадать из облаков или образовываться при конденсации тумана). Различают обложные и ливневые осадки (первые связаны преимущественно с тёплыми, а вторые с холодными атмосферными фронтами). Выпадающие из облаков осадки могут приводить к появлению гололёда и гололедицы. Гололёд — слой плотного льда, образующийся на поверхности Земли и на предметах (деревьях, домах и т. п.) в основном с наветренной стороны от намерзания капель переохлаждённого дождя или мороси. Обычно наблюдается при температураx воздуха от 0 до -3{{°}}С, но иногда и при более низких. Гололедица — тонкий слой льда на земной поверхности, образовавшийся после оттепели или дождя в результате похолодания, а также вследствие замерзания мокрого снега, капель дождя или мороси от соприкосновения с сильно охлаждённой поверхностью.
О наступлении опасных для выполнения полётов А. я. (гололедица, гроза, сильная изморось и др.) авиационные метеостанции дают информацию, установленную инструкциями (штормовое оповещение, штормовое предупреждение).

Атмосферное электричество — совокупность электрических явлений и процессов, происходящих в атмосфере; раздел физики, изучающий эти явления и процессы. При исследовании А. э. изучают электрические токи в атмосфере, объёмные заряды, заряды облаков и осадков, грозовые разряды и многие другие Все явления А. э. тесно связаны между собой. На их развитие сильно влияют метеорологические факторы — облака, осадки, метели и т. п. Электрическое поле атмосферы обусловлено зарядами Земли и атмосферы. У земной поверхности существует стационарное электрическое поле с напряжённостью около 130 В/м. Земля при этом имеет отрицательный заряд около 3*105 Кл, а атмосфера в целом заряжена положительно. При грозе, метелях, осадках напряжённость электрического поля может резко менять направление и значение, достигая 1000 В/м. Атмосфера непрерывно ионизуется. Образование заряженных частиц в атмосферном воздухе — ионов — происходит в основном под действием космических лучей, излучения радиоактивных веществ в земной коре и в атмосфере, ультрафиолетового и корпускулярного излучения Солнца.
Электрическое состояние облаков и осадков обусловлено зарядами облачных элементов и капель. Верхняя часть облака обычно заряжена положительно, а нижняя — отрицательно.
В атмосфере возникают электрические токи, обусловленные движением ионов и электронов под действием электрического поля (токи проводимости), переносом объёмных зарядов (конвективные токи), значит, и быстрым изменением электрического поля (токи смещения). Возникают также токи при разрядах.
Молния — электрический разряд между облаками, различными частями облака или между облаком и земной поверхностью. Возникает при напряжённости электрического поля до 25—50 кВ/м, сила тока разряда — десятки тысяч А. Наиболее часто встречается линейная молния — искровой разряд длиной 2—3 км, иногда до 20 км и более, диаметр — несколько десятков см, продолжительность — десятые доли секунды; состоит из последовательных нарастающих импульсов.
Грозы (и молнии) относятся к опасным для летательных аппарат метеорологическим явлениям. Попадание молнии в летательный аппарат может привести к разрушениям элементов конструкции, нарушению работы радиоаппаратуры и навигационных приборов, ослеплению и даже непосредственному поражению членов экипажа, в связи с чем предусматриваются меры по молниезащите летательных аппаратов. В телеграфном оповещении о грозе авиационными метеорологическими станциями указываются местоположение грозы, расстояние, направление её движения, наличие осадков на аэродроме.