航空工学
大気はその性質が地域、気候、局地的な天候により変化するため、国際標準大気が定められている。おおむね1万1000メートルより上空を成層圏、それより低空を対流圏と定めて成層圏の気温はマイナス56.5度で安定しており、酸素濃度や大気圧も高空になればなるほど低下していく。具体的には入道雲(積乱雲)は成層圏に達するとかなとこ雲になる。
航空において雲や天候、突風は飛行の障害となりうる要素であり、また有視界距離は飛行方式を左右する重大な条件である。
さまざまな制約の下で安全性、推進力、揚力、制御性などを確保した航空機は設計されなければならない。航空機は大きくLTA(空気よりも軽い機体。飛行船など)とHTA(空気より重い機体)に二分され、HTA は大きく固定翼機と回転翼機に分類される。固定翼機は基本的に胴体、その胴体の両側に位置する主翼、胴体の後部に置かれる尾翼、推進機関のエンジン、降着装置、その他のシステムから構成されており、主翼の補助翼、尾翼には縦向きの方向舵と横向きの昇降舵が取り付けられている(エルロン、ラダー、エレベーターと呼ばれることがある)。エンジンにより推力を作り、流体中において主翼により主な揚力を生み出している。