根據我淺薄的知識，我認為有兩點限制了飛機的升限。這裡說的飛機指的是不帶氧化劑燃料的飛機。首先，飛機的升力絕大部分是由機翼產生，尾翼通常產生負升力，飛機其他部分產生的升力很小，一般不考慮。

從上圖我們可以看到：空氣流到機翼前緣，分成上、下兩股氣流，分別沿機翼上、下表面流過，在機翼後緣重新匯合向後流去。機翼上表面比較凸出，流管較細，說明流速加快，壓力降低。而機翼下表面，氣流受阻擋作用，流管變粗，流速減慢，壓力增大。這裡我們就引用到了上述兩個定理。於是機翼上、下表面出現了壓力差，垂直於相對氣流方向的壓力差的總和就是機翼的升力。這樣重於空氣的飛機藉助機翼上獲得的升力克服自身因地球引力形成的重力，從而翱翔在藍天上了。所以不論你採用什麼動力，只要你是靠機翼產生升力飛行的飛行器，你就不可能飛出大氣層，而且，空氣越稀薄，翼面的氣動效率越低。

第二，螺旋槳飛機和噴氣式飛機的發動機在執行的時候都是需要消耗氧氣的，隨著飛行高度的增加，空氣中的含氧量是逐漸下降的，這會導致燃料燃燒不完全，產生的動力也會變小。極限情況下空氣含氧量無法滿足發動機要求時，發動機會熄火！這也是飛機有升限的原因。當然，這不是說飛機不能超出升限飛行，只是超出升限後飛機的效能會下降很多！

飛機的升限首先由其使用環境決定，比如偵察機和截擊機通常會在2萬米以上，洲際客機一般飛行在平流層1萬多米，戰鬥機根據遂行作戰任務的不同升限也不太一樣，一般在1萬5到1萬8千米。確定升限之後透過空氣動力設計和選擇合適的發動機來滿足設計要求。

希望我這樣一本正經的胡說八道題主能夠理解。

現代飛機一般是採用渦扇發動機、渦噴發動機、渦槳發動機、渦軸發動機（直升機使用），甚至有最新型超高音速飛行器採用衝壓發動機，目前新研發的還有脈衝爆震發動機，這些飛機都是自帶燃料也就是還原劑，而不自帶氧化劑的飛機。大氣層越向上越稀薄，如果飛機無限爬升，到了一定高度會由於空氣太稀薄而發生發動機停車。

另外，飛機的升力是靠機翼在空氣中運動而提供的，升力的大小也和空氣的密度有關，空氣越稀薄，升力越小，所以如果飛機無限爬升，拋開對發動機的影響，到了一定高度，飛機會失去升力，同樣不考慮發動機影響，如果飛機改為和重力相反方向飛的話，會導致燃料快速耗盡。

第三個因素，因為人類駕駛飛機，人類存活需要氧氣，但是高度越高，空氣越稀薄，所以在不考慮發動機、不考慮升力的前提下，飛機中所能為駕駛員、乘客提供的氧氣量也限制了飛機在太高的高度逗留的時間。

第四個因素，因為高度越高氣壓越低，普通飛機因為要儘量做的很輕，所以耐壓能力有限、封閉能力也有限，氣壓過低會導致人體發生很多不利甚至致命的變化，比如肺水腫，甚至因為血管內析出大量氮氣導致心腦血管發生空氣栓塞等致命危害。

第五個因素，因為高度越高，對太空中的各種電離輻射無法有效遮蔽，會導致人體收到越來越強烈的輻射，不考慮其他因素的情況下，會導致人體患輻射病，甚至由於過量輻射而短期內直接死亡。

而人類早就突破了這些障礙發明了火箭發動機，火箭發動機動力非常強勁，自帶高效的氧化劑、自帶高效的還原劑，火箭可以更快速和更安全的將人類送入太空，所以如果想飛出大氣層還是要靠火箭。

戰略偵察機可以飛很高，而且可以滯空很久，那是因為飛行員穿著航天服駕駛飛機，飛機發動機也經過特殊設計，飛機機體也加入專門應對高空飛行的設計（比如翼展特別長，起落架減少為兩個，位置也放在機體內，儘量不影響機翼等），所以飛行高度可以很高，但因為考慮到升力和發動機工作要求，高度也有限度。

太空梭和美國商業航天公司所使用的載人航天器也是因為回收方便才設計的像飛機，但其實並不是典型意義上的飛機，它們都加強了機身，以適應超低氣壓，內部也有提供生命支援的各種裝置，他們也使用的是火箭發動機。

這個問題等同於潛艇為什麼不能在路上跑。飛機是利用空氣動力學，機翼上下壓力不同來實現飛行的，大氣層外沒有什麼空氣，哪來的空氣動力學。

因為飛機是由空氣提供的升力哈，航空渦扇發動機大部分推力也是由壓縮空氣做工提供前進的推力的。

大氣稀薄的情況下，空氣難以提供足夠的升力。

並且大氣稀薄情況下，燃燒室無法獲得足夠的氧氣，燃燒不充分或者無法燃燒，就不能推動渦輪轉動，進而無法帶動壓縮機壓縮空氣。

就整個地球來說，愈靠近核心，組成物質的密度就愈大。大氣圈是地球的一部分，若與地球的固體部分相比較，密度要比地球的固體部分小得多，全部大氣圈的重量大約為數5×10的15次方，不到地球總重量的百分之一；以大氣圈的高層和低層相比較，高層的密度比低層要小得多，而且越高越稀薄。假如把海平面上的空氣密度作為1，那麼在240公里的高空，大氣密度只有它的一千萬分之一；到了1600公里的高空就更稀薄了，只有它的一千萬億分之一。整個大氣圈質量的90%都集中在高於海平面16公里以內的空間裡。再往上去當升高到比海平面高出80公里的高度，大氣圈質量的99.999%都集中在這個界限以下，而所剩無幾的大氣卻佔據了這個界限以上的極大的空間。

而火箭不依靠空氣飛行，完全依靠自身攜帶的燃料燃（自帶氧化劑）燒噴出，獲得前進的動能。這也解釋了為什麼火箭發動機推力大於火箭自重，而飛機發動機的推力不需要大於飛機自重。

別的先不說，單從動力方面講。固名思意，噴氣式飛機，靠向後噴氣提供的反作用力提供動力（動量守恆定律），沒有空氣，你讓乘客撒尿出來噴嗎？

飛機是靠達到一定速度後，使飛機的剖面為流線形的機翼的上翼面和下翼面透過的汽流因阻力不同而透過量也不同，上翼面透過流暢而對機翼產生的壓力小。下翼面氣流透過的阻力大，透過不流暢，使氣流對下翼面產生向上頂的壓力，下翼面與上翼面的氣流產生的這種壓強差就是浮力(即升力)，這樣飛機才能飛上蘭天。如果沒有大氣層飛機的浮力從哪裡來呢？而火箭則是透過噴出的熱流和反作用力升空的，並靠達到第一宇宙速度來擺脫地球引力而飛向太空的。在真空環境下，火箭推進劑是靠裡面混合的液態氧才能燃燒的，兩者原理是不同的。

雖然不是這個專業方向的，但是也想來說兩句。我看有答友說到飛行員生理的問題，其實，這些問題都容易解決，不能解決的是飛機自身的原理問題。

如果簡單來回答，目前常規定義的飛機，必須在空氣裡飛。就好像說，潛艇一定要在水裡面執行一樣，你想讓潛艇飛到水面之上，那基本上是不可能了。通常只出現在蒸汽朋克的畫作之上。

那麼飛機為啥要在空氣裡飛呢？答案也很簡單，因為飛機要靠空氣的力才能飛起來。

首先，飛機前進的動力來自於螺旋漿或者噴氣發動機對空氣的作用力的反作用力，簡單來說就是向後推空氣，然後被空氣推著向前走了。在大氣層外飛行就只能是透過燃料和氧化劑的劇烈反應來提供推力了。

其次，飛機能飛起來，也是利用了機翼上下表面的空氣壓強不同，下部的壓強高於上部的壓強，然後飛機就被抬起來了。不管是大飛機還是小飛機，獲得升力的途徑都是一樣的。

最後，還有一個小問題，就是絕大多數飛機都是依靠空氣和燃料反應產生動力的。如果沒有足夠的氧氣，那也就不用談飛行了。（靠太陽能電池的異類除外）

這樣看下來，如果沒有空氣，那飛機的飛行也就無從談起了。當然，也有一些異類飛行器出現，比如美國的X-37B就是能在大氣層裡飛行，也能在大氣層外飛行的。但是到目前為止，這些飛行器還只能用火箭從地面發射，並不能自由地出入大氣層。

所以嗯，到目前為止，飛機這種魚還只能在大氣層裡面游來游去，也許將來會有彈塗魚，甚至兩棲類的飛機出現，至於它們長什麼樣，我們拭目以待。

不能，民航飛機之所以可以起飛，空氣才是關鍵因素，但高空當中越往上的話，空氣則越稀薄，而當飛機飛到相距海平面50千米-85千米的中間層時，這時候的大氣層空氣密度已經不能提供飛機所需的升力和發動機所需要的空氣流量了。

當飛機無法從空氣當中獲得壓強差的時候，它自然也就飛不上去了，而且別忘了太空當中根本就沒有空氣，普通的飛機根本出不了大氣層。

擴充套件資料

（1）溫度隨高度的增加而降低：這是因為該層不能直接吸收太陽的短波輻射，但能吸收地面反射的長波輻射而從下墊面加熱大氣。因而靠近地面的空氣受熱多，遠離地面的空氣受熱少。每升高1公里，氣溫約下降6.5度。

（2）空氣對流：因為岩石圈與水圈的表面被太陽曬熱，而熱輻射將下層空氣烤熱，冷熱空氣發生垂直對流，又由於地面有海陸之分、晝夜之別以及緯度高低之差，因而不同地區溫度也有差別，這就形成了空氣的水平運動。

（3）溫度、溼度等各要素水平分佈不均勻：大氣與地表接觸，水蒸氣、塵埃、微生物以及人類活動產生的有毒物質進入空氣層，故該層中除氣流做垂直和水平運動外，化學過程十分活躍，並伴隨氣團變冷或變熱，水汽形成雨、雪、雹、霜、露、雲、霧等一系列天氣現象。

飛機是依靠燃油發動機飛行，而燃燒必須要有氧氣助燃，隨著高度升高大氣含氧量逐漸降低發動機作功能力下降所以飛機必須在氧氣充足的空域中飛行，因此一般客機都在6000至12000米的高空飛行，而有些帶有增壓艙的噴氣式飛機能飛到30000米的高空但那隻能作短暫飛行，在距離地面100公里至500那裡由於紫外線被氧原子吸收而產生上千度的高溫的熱層，可以熔化鋁合金製成的飛機外殼，因此飛機除了高空缺氧和還有熱層這道屏障使得飛機永遠飛不出大氣層。

簡單來說，這是因為飛機的飛行需要依賴於空氣，而太空中並沒有空氣，幾乎是真空的狀態，所以普通飛機無法飛出大氣層而進入太空中。

飛機的動力來自於發動機，但發動機並不直接給飛機（固定翼）提供向上的升力，而是提供一個向前的推力。飛機用於克服重力的升力其實來自飛機的固定翼。飛機的簡單受力分析圖如下所示：

飛機的發動機把空氣吸進去，其中的氧氣會與燃料混合並劇烈燃燒，由此會產生一個巨大的反推力。這個力能使飛機克服阻力而向前運動，但這並不能使飛機飛起來，飛機起飛的關鍵在於機翼。飛機的發動機推動飛機前進，空氣在流過機翼的獨特表面時，機翼上下方的空氣流速存在差異，上方的流速要比下方更快，從而導致上方的壓強小於下方。當飛機向前運動的速度足夠快時，機翼上下方可以產生足夠大的壓強差，這樣就能把飛機向上託舉起來。

然而，隨著海拔逐漸升高，空氣會變得越來越稀薄。當飛機飛得很高時，空氣太稀薄，無法使燃料充分燃燒來產生足夠大的推力，並且稀薄的空氣也無法使機翼產生足夠大的壓強差來繼續讓飛機向上爬升。因此，飛機的飛行高度是有限的，不能無限向上爬升。飛機的飛行依賴於較為稠密的空氣，所以它們無法飛出大氣層進入沒有空氣的太空中。

只有攜帶了氧化劑的火箭發動機才能在太空中運轉，這也是為什麼只有火箭才能衝出大氣層進入太空中。

不僅如此，飛機爬升到一定高度後就不能再向上飛了，米格25曾創造了22670米的飛行高度，但這點高度離太空還很遠，在這之上還有1000公里厚度的大氣。中國有世界上最大的風洞群，正是為了研究各種裝置在高速執行下的空氣動力學特徵，在飛機的製造中，這也是重要的階段。以往科學沒那麼發達的時候，人類只能透過觀察來確定機翼的形狀，一般機翼都是下表面平，上表面凸起的形狀在飛行時上下空氣沿著機翼流動的速度不一樣，上邊速度快壓強低，下邊速度小壓強大，大氣由此形成了對飛機向上的推舉。這就是為什麼飛機飛不出大氣層。不僅如此，在它們爬升到一定高度的時候，空氣變得比較稀薄，機翼兩側的壓強差能託舉飛機不掉落就不錯了。就再也飛不上了。目前的客機一般飛行在平流層，一般距離地面十幾公里，因為這層發生環境比較穩定，有利於飛機的穩定飛行，給乘客更好的坐承體驗。而火箭又是另外的一種模式，它們飛行不依靠大氣的力量，而是透過高溫高壓氣體，形成推力飛行，因此它們可以飛出大氣層，並把衛星等裝置送入太空，對它們來說，大氣的阻力是影響飛行的一個因素。

飛機之所以不能在大氣層之上飛行，主要是因為大氣層不同區域的差別太大。除了火箭和導彈可以適應不同環境外，飛機的飛行高度和區域都受到一定限制，要避免發生危險。我們瞭解一下大氣層的基本情況，就能理解為什麼飛行器要限制飛行區域了。

在我們這個星球上，人和動物之所以能夠生存，而火星或者太陽系其他星體不能，很大程度上得益於大氣層的呵護滋養，特別是含量很少的臭氧層大量吸收太陽紫外線，沒有臭氧層地球會變得極熱，生命都會被紫外線消滅。

大氣層分為五層，按照高度遞增的趨勢，大致上分為對流層，平流層，中間層，電離層，散逸層。

對流層在不同緯度上，高度有差別，一般在低緯度，最高高度是17-18公里。中緯度大概是10-12千米，高緯度8-9千米。對流層的特點是隨著高度的增加，溫度降低。平均氣溫每上升100米，氣溫降低0.6攝氏度。出現這種情況，是因為對流層的熱量來自地面，離地越遠，溫度越低。除此之外，對流層存在大氣的水平運動和垂直運動，原因是對流層上冷下熱，熱空氣密度小，偏輕，上升，冷空氣重，下降。對流層本身的質量也大，氣體密度最大，大氣壓最高，佔了大氣總質量的70%。

平流層位於對流層頂部（8-18公里）向上直到54公里左右的範圍內，和對流層不同，這裡氣溫最初不隨著高度增加而變化，到了30公里以上，隨著高度增加，溫度遞增。原因是臭氧層在這裡，吸收了大量來自太陽的熱量，這是保護地球生命的關鍵。夏季雖然炎熱，但還是希望大家儘量多使用機械風扇，少用製冷空調。平流層上部熱，下部冷，比較穩定，不容易產生對流，而且水汽雜質含量少，有利於飛行安全，客機一般都在這層飛行。

中間層是從平流層頂部（54公里）到85公里的範圍，氣溫和對流層一樣，隨著高度增加而降低，原因是這裡沒有臭氧吸收紫外線，隨著高度增加，逐步的遠離平流層，熱量越來越少。由於下面熱，上面冷，又形成了對流，但是以垂直運動為主，俗稱這一層是高空對流層或者上對流層。載人的高空飛行器能夠達到這一層的底部。

電離層是從中間層頂部（85公里）向上直到800公里高度的範圍，因為大氣處於高度電離狀態，所以得名電離層，這裡氣溫隨著高度增加上升的很快，原因是這次大氣主要是氧原子，能夠吸收波長小於一定數值的紫外線，

散逸層是800公里以上的大氣層，因為這裡的大氣物質經常在高速運動中散失到宇宙空間，故得名。

地球大氣層關係著地球所有生命的生死存亡，再次呼籲保護環境，儘量少製造危害大氣及臭氧層的物質，每天少開1小時車、少開1小時空調，我們的後代就能在這個美麗星球上多生存一些年。如果任由人類破壞，或許在幾百年就真的要“流浪地球”了！

飛機不是火箭，飛機的渦扇、渦噴、螺旋槳發動機都是靠攜帶的燃料和空氣中的氧氣混合燃燒的，飛出大氣層沒了氧氣，飛機怎麼點燃發動機？而且就算髮動機能夠達標，飛機飛的越高，對機體強度、密封性、抗輻射性、抗高溫性有非常高的要求，一般的民航客機根本達不到這些要求。就算是美國的黑鳥這種高空偵察機，最高也在25.9千米，還沒臭氧層高呢。

不是不能，是我們科技還沒有達到，這不是什麼難事，路要一步步飯要一口口吃，科學是漫長的！相信在不久的將來，我們的侷限不再是地球，宇宙很神秘，我們已經邁出了笨拙第一步，有信心就有未來，有科技就有發展，探索宇宙只有一點點，是人類的一大步。在不久的將來，飛機的概念不在是現在的技術。我們都可以期待！

第一，先分清楚是什麼飛機。大類有旋翼飛機，渦輪噴氣式飛機，化學噴氣式飛機。

第二，旋翼和渦輪噴氣飛機都是需要空氣產生的氣壓差實現飛行的，而化學噴氣式飛機是靠噴射出燃燒後劇烈的氣體實現飛行而不依賴空氣壓力差。

第三，飛出大氣層不僅需要不依賴氣壓差，還需要足夠的加速度。

第四，旋翼機的代表是直升機，渦輪噴氣式飛機的代表是各種軍用戰鬥機，化學噴氣式飛機的代表是太空梭。

飛幾飛出大氣層是需要很大的動力，一般的小飛機，客機也好，戰鬥機也好，它們動力不夠維持飛出大氣，還有飛機表面材料不是特殊材料，和大氣摩擦時會使飛機燃燒起來，然後分解散開，脫體。航天器的表面有那種特殊材料，耐高溫，自動燃燒脫落，就不會危害到機體了。

因為飛到一定高度空氣就太稀薄了。既無法產生推力也無法提供足夠的升力。

划船的時候，是槳葉把前面的水往後推，這樣會獲得的向前的動力。船漂在水上是因為水有浮力，這就是為什麼划船只能在水裡，不能劃到天上。

飛機也是這樣，只不過不能依靠空氣浮力，而是透過高速在空氣中劃過，使的機翼之下的壓力變大，從而使的其產生足夠的升力。如果飛得太高了，即使速度夠快，空氣的密度也太低，無法提供足夠的升力。所以這時候就不能再依靠空氣保持飛行了。而且空氣稀薄，飛機的發動機也無法吸入足量的氧氣和燃料燃燒，最終導致了飛機達到一定高度之後無法再上升。

飛機，從字面意思來看是什麼呢？引用一下《航空科學技術名詞》裡的定義：由固定翼產生升力，由推進裝置產生推(拉)力，在大氣層中飛行的重於空氣的航空器。

劃重點：固定翼，大氣層，重於空氣，推進裝置。

為什麼飛機不能在大氣層外飛行？這回知道了吧。

再多說兩句：

說到飛機，大家想到的可能是這樣的

這樣的

這樣的

還有這樣的

上面的四張圖裡 1、3、4 就是飛機定義裡提到的“固定翼”，2 是直升機，透過透過旋翼產生升力和動力，和飛機不是一夥兒的，但兩者都屬於“航空器”。

下面這種叫做滑翔機，和飛機的區別就是沒有推進裝置，即沒有動力。

再多說一點，大氣層的高度遠超過大多數人的想象：

我們乘坐的民航客機飛行高度一般在 10 千米以下，戰鬥機最高可以爬到 25 千米，飛機裡的黑科技 SR-71“黑鳥”的最大升限是 30 千米。發現沒有？即使這樣，所有的這些飛機都不能沒有離開平流層。平流層也是大多數飛機的極限高度。

但也有例外：

這個傢伙叫做 X-15，上世紀 60 年代由美國設計的火箭動力試驗機，為探索高度和速度的極限而設計。最高曾經爬到 100 千米的高空，最快的一次飛出了 7274 千米/小時。按照國際航空聯合會對太空的定義，它其實已經進入太空了，應該算是有人亞軌道飛行器。這個高度的飛行也使得飛行員們成為了宇航員絕佳人選，人類登月第一人尼爾·阿姆斯特朗就曾是 X-15 飛行員。

因為飛機的速度無法擺脫地球引力，飛機的動力較少，只能夠到達一定的速度，之後就只能夠在地球引力和動力的作用下運動。

而火箭的多級火箭加速，到達第一宇宙速度即可擺脫地球引力，因此火箭的發射地點和發射時間都是經過計算得出，讓火箭可以在最佳的時間地點，儘快到達第一宇宙速度。

離開地球后，想要離開太陽系，則需要更快的速度，擺脫太陽引力。

飛機機翼的橫截面上弧下平只有在有媒介物質空氣或液體存在的情況下才能產生媒介流上慢下快的壓力差，形成上升力把飛機壓上天空。而太空沒有大氣層，也就是沒有空氣，不會產生空氣動力學效應，所以飛機是飛不出大氣層到太空的。